Комплексная научно-образовательная экспедиция «Арктический плавучий университет - 2012» Часть 2

Citation preview

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В научном сборнике изложены результаты комплексных исследований Баренцева и Белого морей по программе «Арктический плавучий университет – 2012». Представлены данные по изучению климата, гидрохимии и гидрологии вод, геоморфологии береговых зон, сейсмической и радиологической обстановке в западном секторе Арктики. Рассмотрены биоресурсные и биогеографические особенности морей. Представлены данные по океанографическим и метеорологическим исследованиям. Впервые в условиях плавания в Арктике на борту научно-исследовательского судна проведена образовательная программа для студентов, магистрантов и аспирантов. Научный сборник рассчитан на ученых естественно-научных специальностей (химиков, географов, биологов, гидрологов, экологов, климатологов, лимнологов и др.), а также аспирантов и студентов.

Ответственный редактор – доктор химических наук К.Г. Боголицын

Авторы фотографий: А.В. Малков, Ю.Н. Шумилова, М.А. Долинин, А.Н. Едемская, А.Е. Дрикер, Д.Ю. Поликин, К.Р. Хазмутдинова, С.В. Олейник, Е.Н. Худякова, А.А. Песьякова, Н.М. Бызова, А.С. Аксенов, М.А. Богданова, А.В. Тягунин

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

7. Общая характеристика морей Западного сектора Российской Арктики 7.1. Баренцево море Баренцево море, окраинное море Северного Ледовитого океана, расположенное между северным берегом Европы и архипелагом Шпицберген, Землёй Франца-Иосифа и Новой Землёй. На западе граничит с Норвежским морем, на юге – с Белым морем, на востоке – с Карским морем, на севере – с Северным Ледовитым океаном. Площадь 1405 тыс. км2. Средняя глубина 186 м, максимальная – около 600 м. Объём вод 267 900 км3. Новая Земля и о. Вайгач отделяют Баренцево море от Карского. Многочисленные острова имеются вдоль материкового побережья и на мелководьях, но крупный только один – Колгуев.

Рис. 7.1 Баренцево море

Море названо по имени голландского мореплавателя Виллема Баренца. Воды Баренцева моря омывают Архангельскую область своей юго-восточной частью, имеющей ряд отличий от других его районов. Это обусловлено её мелководностью, сильной

3

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

изрезанностью береговой линии, наличием большого количества островов, заливов и проливов, пресноводным стоком реки Печора. Исторически в пределах юго-восточной части выделяется Печорское море - юго-восток Баренцево моря – наиболее мелководная его часть. Глубины понижаются от берега до 100–150 м. Имеются банки и отмели, самая крупная из которых – Пахтусова в центральной части Печорского моря. Акватория юго-восточной части Баренцева моря располагается за Северным полярным кругом и согласно климатическому районированию относится к южному району атлантической области. Здесь отмечается интенсивный приток тепла, вследствие чего наблюдаются рекордно высокая для Арктики температура воздуха, максимальная облачность и осадки. Расположение акватории на границе атлантического и арктических бассейнов определяет изменчивость её погодных условий. Циркуляционные процессы над морем и прилегающими к нему участками суши зависят главным образом от макроциркуляционных процессов над Северным полушарием, наличием энергоактивных зон в Баренцевом море и характера подстилающей поверхности. Влияние планетарных процессов (исландского минимума и сибирского максимума атмосферного давления) определяет сезонный характер климата; региональные особенности – очаги формирования арктических и полярных водных масс, чередование тёплых и холодных течений, наличие фронтальных зон на поверхности морских вод влияют на фронтогенез и интенсивность синоптических процессов. В холодный период года, когда приток солнечной радиации отсутствует или очень мал из-за низкой высоты солнца над горизонтом, основную климатообразующую роль играют циркуляция атмосферы и вод моря и подстилающая поверхность с различным температурным режимом. Летом на формирование климата значительно влияют радиационные условия и воздействие подстилающей поверхности, когда таяние снега и льда обусловливает выравнивание пространственных температурных градиентов. Большая часть года температура воздуха ниже нуля. Средняя продолжительность безморозного периода составляет примерно 100 дней в году, но в отдельные годы может колебаться от 50 до 130 дней. Среднегодовая температура воздуха отрицательная: абсолютные

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

температуры в отдельные годы опускаются ниже – 40 °С и поднимаются выше 30 °С. Количество осадков относительно невелико – 400– 450 мм в год. Однако из-за низкого испарения данная акватория относится к зоне избыточного увлажнения. Жидкие осадки преобладают над твёрдыми и смешанными. Относительная влажность воздуха достаточно велика и обычно не опускается ниже 80%. В летние месяцы над юговосточной частью Баренцева моря преобладают северо-восточной ветры, зимой – юго-западные. Экстремальные значения скорости ветра могут достигать 40 м/с. Количество туманов и их продолжительность возрастает в тёплое время года. В отдельные годы число дней с туманами может быть свыше 100; продолжительность одного тумана 4,5–6 ч. Берега представлены различными типами. Берега полуострова Канин относятся к термоабразионным, скорость размыва их достигает 2 м/год. Берега Чёшской губы также преимущественно термоабразионные, скорость отступания их ещё выше – до 3 м/год. Далее к северо-востоку на протяжении 200 км (вплоть до входа в Печорскую губу) простирается крупная аккумулятивная форма, носящая название Тиманский берег. Берега Печорской губы термоабразионные, к востоку переходят в чередующиеся термоабразионные аккумулятивные участки. Многочисленные участки побережья окаймлены приливными осушками, ширина которых достигает нескольких километров, а южнее полуострова Медынский заворот и более. Большая часть побережья о. Колгуев находится под воздействием абразионных процессов; юго-восточное побережье, хорошо защищённое от воздействия ветровых волн, представляет собой аккумулятивную форму с развитой осушкой. Формирование берегов Новой Земли происходит в условиях интенсивного поднятия островов. На её фиордовых берегах активно протекают абразионные и аккумулятивные процессы. В основном дно покрыто песком, в котором встречаются валуны, галька и ракушка. На некоторых участках песок сменяется илистым песком и песчаным илом. Под действием течений и ветровых волн происходят интенсивное переотложения осадков. В пределах юго-западной части Баренцева моря находятся участки размыва дна, накопления осадочного материала и знакопеременных деформаций.

5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Наибольшая изменчивость температуры воды юго-востока Баренцева моря присуща поверхностному горизонту, на котором внутригодовая амплитуда колебаний составляет в среднем 10 °С. Зимой характерные значения температуры воды изменяются в диапазоне от –1,8 до 0 °С, весной – от 0 до 4 °С, летом – от 5 до 8 °С и осенью – от 2 до 4 °С. Максимальный прогрев воды отмечается в августе и в отдельные годы может достигать 15 °С, а в Печорской губе и других мелководных заливах 22–23 °С. Солёность меняется в широких пределах. Для южной части Печорского моря характерна пониженная солёность морских вод, в основном, обусловленная стоком Печоры и водообменом с Белым морем. Наибольшее значение солёности наблюдаются зимой при минимуме речного стока, когда их характерные значения на открытой акватории моря колеблются в диапазоне 33–35‰. Наименьшие значения солёности в прибрежных водах отмечаются весной, а на открытой акватории в конце весны – начале лета. В поверхностном 10-м слое в это время солёность может снизиться до 22‰, а в Печорской губе ещё ниже. В юго-восточной части Баренцева моря выделяется две фронтальные зоны: это граница между двумя водными массами 37–55 км от побережья Новой Земли и стоковый фронт Печоры. Интенсивность этих фронтальных зон и их положение имеют сезонный характер. Особенно это свойственно стоковому фронту: если в конце весны и летом он расположен в 75–90 км от Печорской губы, то к осени его расположение – в районе устьевого бара Печоры, зимой – в Печорской губе. Постоянный ледяной покров изолирует поверхность вод океана от непосредственного воздействия солнечной радиации и атмосферы. Поэтому важнейшим гидрологическим фактором, влияющим на циркуляцию поверхностных вод, является мощный приток атлантических вод в Северный Ледовитый океан. Это тёплое СевероАтлантическое течение определяет всю картину распределения течений в Северо-Европейском бассейне и в Баренцевом, отчасти в Карском морях. В Баренцевом море наблюдается сложная система течений, целиком связанная с Северо-Атлантическим течением и его ответвлениями. Перейдя Фарерско-Исландский порог, СевероАтлантическое течение следует на северо-северо-восток вдоль берегов Норвегии под названием Норвежское течение, которое затем разветвляется на Западно-Шпицбергенское и Норткапское течения. Последнее у Кольского полуострова получает название Мурманского,

6

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а затем переходит в Западно-Новоземельное течение, постепенно затухающее в северной части Карского моря. Все эти тёплые течения движутся со скоростью более 25 см в секунду.

Рис. 7.2 Циркуляция вод в Арктике

На циркуляцию вод в Арктике заметно влияет также приток тихоокеанских, речных и глетчерных вод. Баланс вод выравнивается, прежде всего, за счёт стока в северо-восточную часть Атлантического океана. Это и есть главное поверхностное течение в Северном Ледовитом океане. Значительное количество воды вытекает из Северного Ледовитого океана через северную часть Баренцева моря, формируя течения у востока Шпицбергена и Медвежьих островов. Таким образом, в Баренцевом море формируется собственный циклонический круговорот, в котором теплые Атлантические воды смешиваются с холодными стоковыми водами Северного Ледовитого океана в северной части моря. Этот круговорот появляется в соответствии с системой атмосферных циклонов, проходящих через Баренцево море. Течения Баренцева моря значительно более слабы и изменчивы в сравнении с течениями, например, Норвежского моря. Система течений юго-востока Баренцева моря выделяется из общей структуры течений всего моря в целом. Здесь наблюдаются все

7

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

виды движений морских вод: квазистационарная циркуляция, течения синоптического масштаба (штормовые нагоны) и приливные течения. Квазипостоянные течения представлены Беломорским, КолгуевоПечорским, Печорским течениями и течением Литке, вытекающим из Карского моря и распространяющимся вдоль западного берега Новой Земли. Скорость их невелика, обычно до 20 см/с. Во время нагонов скорость течения может достигать 50–60 см/ с. Приливно-отливные явления в арктических морях определяются в основном приливной волной, распространяющейся из Атлантического океана. В Баренцевом море приливная волна приходит с Запада со стороны Норвежского моря. Преобладают приливы и приливно-отливные течения правильного полусуточного характера. В Баренцевом море - полусуточный или неправильный суточный характер, где создают сложную картину течений. Характерные скорости приливных течений равны 20–40 см/ с, а в Чёшской и Хайпудырской губах – 100 см/с и более. В течениях выражены два периода фазового неравенства (в зависимости от фаз Луны), в каждом из которых один максимум и один минимум. Значительная высота приливов (более 1,5 м) отмечается в южной части Баренцева моря. На большей части побережья Северного Ледовитого океана сгонно-нагонные колебания уровня воды значительно больше, чем приливы и отливы. Исключение составляет Баренцево море, где на фоне крупных приливных колебаний уровня они менее заметны. Колебания уровня, вызванные штормовыми нагонами, существенно выше: на открытых акваториях более 1 м, а в прибрежной зоне – более 2 м. Волнение в арктических морях зависит от ветрового режима и ледниковых условий. В целом ледовый режим в Северном Ледовитом океане неблагоприятен для развития волновых процессов. Баренцево море является исключением. Зимой здесь развиваются штормовые явления, при которых в открытом море высота волн доходит до 10— 11 м. Баренцево море – одно из самых штормовых в Мировом океане. Юго-восточная часть Баренцева моря отличается очень сложными условиями для возникновения и распространения ветровых волн и зыби. Наиболее высокие волны на юго-востоке образуются при северных и северо-восточных ветрах, их высота может превышать 10 м.

8

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В отличие от западной и центральной частей, юго-восточная часть Баренцева моря покрывается льдом. Обычно льдообразование начинается во 2-й половине октября, но в зависимости от текущих погодных условий и теплозапаса моря сроки образования ледяного покрова сильно колеблются. Процесс замерзания направлен с востока на запад; таяние льдов происходит главным образом в обратном направлении. Обычно очищение ото льда начинается в апреле и заканчивается в июле, хотя в отдельные годы этот процесс может смещаться на 2–3 мес. В зависимости от гидрометеорологических условий длительность ледового периода составляет от 6 до 10 мес. Ледяной покров юго-востока Баренцева моря в течение годового цикла состоит из однолетних льдов толщиной от 5 до 200 см. Вдоль берега образуется припай, внешняя граница которого в основном совпадает с изобатой 10 м. Под воздействием течений и циркуляции атмосферы ледяные поля находятся в постоянном движении. Скорость дрейфа льда зависит от сочетания направлений течений и ветра и может достигать 0,8–1 м/с. Ледяные поля постоянно подвергаются торошению. Высота торосов до 5 м. В прибрежных районах образуются стамухи. Граница распространения айсбергов проходит северо-западнее о. Колгуев, их появление в юго-восточной части Баренцева моря маловероятно. Растительный и животный мир юго-восточной части Баренцева моря включает комплекс организмов разных трофических уровней и в целом имеет черты, характерные для всего Баренцева моря. Видовой состав относительно беден, но его продуктивность достаточно велика, особенно в Печорской губе. В юго-восточной части моря зарегистрировано более 160 видов и форм пелагических водорослей. Продолжительность вегетационного периода составляет 4–6 мес. Прибрежные районы характеризуются более низким количеством развитием фитопланктона и водорослей по сравнению с открытой акваторией. В составе зоопланктона насчитывается 80 видов. По его составу юго-восток моря подразделяется на западную часть, для которой характерны виды, типичные для открытых районов Баренцева моря, и восточную, отличающуюся комплексом солоноватых видов, обычных для окраинных морей Северного Ледовитого океана. На отдельных участках побережий водоросли образуют пояс шириной до 250 м, располагающийся до глубины15–20 м. Фитобентос

9

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

отличается крайней бедностью, значительная разрежённостью покрова, карликовостью многих видов водорослей и низкой биомассой. Донные беспозвоночные представлены более чем 600 видами. Юго-восточная часть Баренцева моря имеет более высокие значения биомассы донных животных по сравнению с остальной акваторией моря, однако к прибрежью биомасса снижается в 2–5 раз. В указанных пределах обитает более 70 видов рыб, из них около 20 – в Печорской губе. Наибольшее промысловое значение имеют сайка, навага, полярная камбала, чёшско-печорская малопозвонковая сельдь. Из проходных рыб – сёмга, голец арктический, сиг, европ. ряпушка, омуль и чир. Видовой состав птиц насчитывает до 20 видов, однако с учётом обитателей прибрежной зоны включает в себя более 120 видов. Преобладают морские колониальные виды, гнездящиеся на материковом побережье и островах. Наиболее многочисленны моёвка, серебристая чайка, поморники. В прибрежной зоне обитают многочисленные виды гагар, уток и крохалей; кормятся, воспитывают потомство и мигрируют лебеди, гуси и казарки. Отмечено около 20 видов млекопитающих, из которых 12 относятся к исчезающим или редким. Среди ластоногих обычны повсеместно распространённая нерпа кольчатая, заяц морской и тюлень гренландский. Из китообразных наиболее многочисленны белуха, косатка, северо-атлантическая морская свинья и малый полосатик. На островах встречаются моржи. С установлением припая в прибрежной зоне повышается концентрация нерпы и морского зайца. Юго-восточная часть Баренцева моря – важная транспортная артерия, через которую, с одной стороны, проходит транзит грузов до трассы Северного морского пути, а с другой – обеспечивается вывоз продукции из Республики Коми по р. Печора и её притокам. В регионе имеется один порт – Нарьян-Мар, расположенный в устье Печоры и совмещающий в себе функции морского и речного портов. На акватории моря ведётся промысел рыбы и морского зверя, хотя добыча морских млекопитающих неуклонно снижается. С открытием многочисленных месторождений нефти и газа на континенте и шельфе Печорское моря в ближайшие годы Баренцево море обещает превратиться в один из самых богатых в мире источников углеводородного сырья.

10

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

7.2. Белое море Белое море, внутреннее море Северного Ледовитого океана, вдающееся в европейскую часть России между островами Кольский и Канин, наименьшее среди российских арктических морей. Площадь около 90 000 км2, средняя глубина 49 м, максимальная – 343 м. Объём вод примерно 4 400 км3. Протяжённость береговой линии по материку более 5000 км. Являясь внутренним морем, Белое море только на севере граничит с Баренцевым морем. Имеет 4 крупных залива: Мезенский, Двинский, Онежский и Кандалакшский. Центральная часть называется Бассейном, северная – Воронкой, а пролив между ними – Горлом. В Белом море имеется большое количество островов. Наиболее крупные – Соловецкие, Мудьюгский и Моржовец. В море впадают многочисленные реки, наиболее крупные из них – Северная Двина, Онега и Мезень.

Рис. 7.3 Белое море

Современное название моря возникло не ранее 15 века. До этого для Белого моря и Баренцева моря было одно общее название – Студёное. С 16 в. последнее название осталось только за Баренцевым морем. Этимология нынешнего названия Белое море имеет несколько

11

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

версий. Одна из них: Белое море – «свободное море», как «белое место» – земля, не облагаемая феодальными поборами, а беловодье – вольная, свободная, никем не занятая земля. Другое название – Гандвик. Топоним имеет другое скандинавское происхождение. Одни исследователи переводят его как «Залив чудовищ», другие как «Волчий залив», третьи как «Колдовской залив». К кон. 17 в. сканд. название Б. м. навсегда исчезло с морских карт и лоций, оставшись лишь в памяти поморов, их былинах и сказаниях. По мнению архангельского купца и учёного (егоимя история не сохранила), название морю дали англичане (1553), увидевшие берега моря «обелённые снегом». Имеются и другие суждения об этом топониме. Белое море расположено в двух климатических поясах: арктическом и субарктическом, граница которых проходит между Бассейном и Горлом. На большей части моря число часов с солнечным сиянием составляет 1200–1600 в год, из них на лето приходится 690–850. С октября по февраль радиационный баланс отрицательный, в марте близок к нулю, а с апреля по сентябрь положительный. В среднем за год поступление тепла соответствует его расходу и составляет 3482 МДж/м2. Близость Белого моря к североатлантической области циклогенеза является причиной более интенсивного влияние циклонов на формирование климата: циклонические образования в 2 раза чаще антициклонических. Климат носит ярко выраженный сезонный характер: в холодное время года преобладают южные и юго-западные ветры, летом – северных направлений. Наибольшая скорость ветра наблюдается в северной части моря и превышает 30 м/с, а в порывах – 45 м/с. Среднегодовая температура воздуха близка к 0 °С. Самая низкая температура отмечается над морем зимой (–14 °С) и она выше, чем на берегу; летом температура над морем (15–16 °С) ниже, чем над сушей. Годовая сумма осадков неравномерно распределена над акваторией и изменяется от 300 мм в центральной части до 500–600 мм у берегов. Осадки повсеместно превышают испарение, вследствие чего Белое море относится к зоне повышенной увлажнённости. Над морем часто отмечаются туманы, реже метели и грозы. Белое море. на всём протяжении носят собственные названия: Терский берег – от м. Святой Нос до м. Лудошный, Кандалакшский берег – от м. Лудошный до г. Кандалакша; Карельский берег – от г. Кандалакша до г. Кемь; Поморский берег – от г. Кемь до устья р.

12

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Онега; Онежский берег – от устья Онеги до м. Ухт-Наволок (участок побережья от устья Онеги до м. Летний Орлов называется Лямицким берегом); Летний берег – от м. Ухт-Наволок до устья р. Сев. Двина; Зимний берег – от устья Сев. Двины до м. Воронов; Абрамовский берег – от м. Воронов до устья р. Мезень; Конушинский берег – от устья Мезени до м. Конушин; Канинский берег – от м. Конушин до м. Канин Нос. В морфологическом плане берега различаются между собой и в большинстве своём представлены аккумулятивными и абразионными формами. На берегах широко развиты абразионные процессы, формирующие основной источник поступления осадочного материала. Вместе с аккумулятивными процессами абразия способствует выравниванию берегов. Как и во всех приливных морях, в Белом море образуются осушки. В Онежском, Двинском и Мезенском заливах их ширина достигает 7–10 км. В формировании донных осадков определяющую роль играют циркуляция вод и твёрдый сток рек. В районах сильных течений осадки представлены галькой, гравием и песком, на подводных склонах – песком, илом, в т. ч. песчанистым, а в центральной части – мелкозернистым глинистым илом. Наиболее мощные осадки, толщиной свыше 3 м, отмечаются в устьевых областях рек; на прибрежных участках толщина понижается до 1–1,5 м, в центральной части моря – до 20– 22 см и полностью исчезает в зонах размыва дна. Высокоширотное положение Белом море определяет относительно низкую температуру воды. В летние месяцы на поверхностном горизонте средняя температура равна 6–8 °С на севере моря, 12–13 °С в Онежском и Двинском заливах и только на прибрежных мелководьях вода может прогреваться до 15–17 °С. С глубиной температура заметно понижается и ниже 50 м равна 0–1,5 °С. Зимой распределение температуры более однородно: она близка к нулю или отрицательная практически на всей акватории. На солёность Белого моря в связи с относительно небольшим его объёмом значительное влияние оказывает речной сток. На поверхностном горизонте солёность понижается от 32,5‰ на границе с Баренцевым морем до 24–25‰ в южной части, а в вершине Двинского залива ещё ниже. С глубиной значения солёности повышаются и достигают у дна 30–34‰. Обычно толщина верхнего распреснённого слоя в глубоководных районах составляет 10–30 м, а нижнего солёного 100–300 м. В Воронке, Горле и отчасти Онежском

13

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

заливе под действием сильных приливных течений формируется перемешанный слой с однородными по вертикали характеристиками температуры и солёности. Различия в температуре и солёности вместе с колебаниями стока формируют различные водные массы. Весной в Белом море насчитывается 8 водных масс: баренцевоморская, горловская, Воронки, верхних слоёв Бассейна, промежуточная (в слое 30–60 м в Бассейне, Двинском и Кандалакшском зал.), глубинная, распреснённые воды заливов и слабо трансформированные речные воды. Летом и осенью количество водных масс уменьшается до 6: исчезают водные массы Воронки и слабо трансформированные речные воды. Ввиду недостаточности наблюдений распределение водных масс на акватории Белое море зимой точно не известно. В Белом море формируется несколько видов атмосферных фронтов и фронтальных зон, в пределах которых обычно отмечаются зоны повышенной биопродуктивности. Стоковые фронты формируются под влиянием стока рек; шельфовые возникают на границе перемешанных и стратифицированных вод; приливные фронты образуются в результате конвергенции приливных течений в заливах и проливах. Белое море является внутриматериковым морем, поэтому система течений порождается в основном силами регионального характера, а также общей циклонической завихренностью системы ветров в регионе. Система постоянных течений порождается материковым стоком и состоит из Беломорского (30 см/с), начинающегося у м. Зимнегорский и идущего в Баренцево море; Двинского (10–15 см/с), идущего вдоль Зимнего берега в Горло; Онежского (10–20 см/с), выходящего через Восточную Соловецкую Салму вдоль Летнего берега в Двинской залив; Кандалакшского (5–10 см/с), вытекающего из одноименного залива по направлению в Онежский залив; Мезенского (до 50 см/с), выходящего из одноименного залива вдоль Конушинского берега в Воронку. К этому типу относится баренцевоморское течение (5–10 см/с), втекающее в Белом море, но прослеживающееся только в северо-западной части Воронки. Под действием ветра возникают ветровые течения. Их скорости сравнительно невелики и при северо-западном ветре достигают наибольших значений в Онежском заливе (18 см/с) и у Кандалакшского берега (15 см/с). Несколько меньшие скорости имеют течения, возникающие при юго-западном ветре: до 16 см/с в

14

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Двинском заливе и 14 см/с у Канинского берега. Во время штормовых нагонов скорости течений составляют десятки см/с, а сами нагоны длятся несколько суток. Самые сильные течения возникают во время приливов. На большей части акватории Белого моря приливы носят правильный полусуточный характер. В юго-западной части Двинского залива и восточной части Кандалакшского приливы неправильные полусуточные. Наибольшие скорости приливных течений наблюдаются на границе Воронки и Мезенского залива –200–300 см/с. В Горле, вблизи Терского берега, скорость приливного течения равна 100 см/с, а на выходе в Бассейн резко уменьшается до 20 см/с. В Соловецких Салмах и Онежском заливе она возрастает до 80–100 см/с. Колебания уровня Белого моря формируются под действием разной природы: астрономической, синоптической и речного стока. Под действием небесных светил возникают колебания долгопериодные (многолетние) и приливные; изменения атмосферного давления в результате перемещения барических образований – циклонов и антициклонов вызывают штормовые нагоны длительностью несколько суток; пресноводный сток оказывает сезонное влияние, главным образом в период паводков и межени. Многолетние изменения среднего уровня достигают наибольших значений в вершинах Онежского (38 см), Двинского (20 см), Кандалакшского (19 см) заливов и Горле (19 см). Сезонные изменения наибольшие в вершинах Двинского и Онежского заливов – до 34 см, на остальной акватории моря уровень понижается до 15–19 см. Сгонно-нагонные колебания возникают при прохождении над Белым и Баренцевым морями циклонов и антициклонов. Длительность нагонов в среднем равна 3–4 суткам, но в некоторых случаях они могут продолжаться неделями. Средняя величина нагона изменяется от 46 см в Кандалакшском заливе до 88 см в Онежском заливе.Максимальный уровень при нагоне (более 2 м) также отмечается в Онежском заливе. Сгоны приводят к меньшим изменениям колебания уровня в 1,5–2 раза, но их длительность существенно выше: 4–5 суток при средних сгонах и до полумесяца при максимальных. Наибольшие колебания уровня происходят во время приливов, достигая максимума в Мезенском заливе – около 10 м (одно из самых высоких значений в Мировом океане).

15

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

На распространение ветровых волн и зыби значительное влияние оказывают изрезанность береговой черты, наличие многочисленных островов, а также сильные приливные течения. Последние, в случае распространения волн навстречу потоку, могут увеличивать высоту волны более чем в два раза; попутное течение, наоборот, уменьшает высоту до полутора раз. Наиболее волны развиваются в сев. части моря – Горле и Воронке, где в сильных штормах могут достигать значений свыше 10 м. Большую часть года Белое море покрыто льдом. Первое появление льда отмечается в вершинах заливов в 3-й декаде ноября и распространяется на центральную и северную части моря. К конце декабря почти вся акватория покрывается льдом, который держится до конца мая. Вдоль побережья образуется припай, неустойчивый в районах с повышенной динамикой вод. Много ледовых образований: стамухи,торосы, ропаки, несяки и др. Белое море сравнительно бедно биологическими ресурсами. Флора водорослей насчитывает около 500 видов. Продуктивность фитопланктона составляет примерно 2 000 т (в пересчёте на углерод) в год; наибольшей продуктивностью отличаются Воронка и Кандалакшский залив. В составе зоопланктона 142 вида. Наибольшее разнообразие видов отмечается в Горле и Кандалакшском заливе. Ихтиофауна насчитывает более 60 видов – примерно в 2,5 раза меньше, чем в Баренцевом море. В наибольшем количестве представлены тресковые и керчаковые виды, в меньшей степени – сиговые, камбаловые, бельдюговые, корюшковые, лумпеновые, агоновые и липаровые. Из морских млекопитающих встречаются белуха, тюлень гренландский, нерпа кольчатая, реже морж, серый тюлень и хохлач. На островах и побережье регулярно кормятся 26 видов птиц. Белое море – важная транспортная артерия обеспечивающая связь северных регионов европейской территории страны с восточными регионами и зарубежными странами. Через наиболее крупные порты – Архангельск, Онегу, Кандалакшу и Каменку осуществляется перевозка леса, нефти и нефтепродуктов, рыбы, промышленных товаров и продовольствия. Благодаря ледокольному флоту навигация круглогодичная. Ведётся промысел рыбы. Объём выловов в отдельные годы достигает 45 тыс. т. Объектами промысла являются навага, сельдь,

16

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

кумжа, сиг, корюшка, камбала, треска, сайка, зубатка, пинагор, мойва, минога. В некоторых мелководных заливах осуществляется разведение мидий и рыб. Добываются водоросли и морской зверь. В Горле и Воронке существуют предпосылки для добычи алмазов, стройматериалов и кальцийсодержащего минерального сырья. Литература раздел 1. Альтман Л.П. Белое море: Экон.-геогр. очерк. Л., 1973; Биологические ресурсы Белого моря:Тр. Беломор. биол. ст. МГУ. М., 1990. 2. Атлас Арктики. М., 1985; 3. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 1. Баренцево море. Вып. 1: Гидрометеорологические условия. Л., 1991. 4. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 1. Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической продуктивности. Л., 1992. 5. Коробов В.Б. О максимальных ветровых волнах в Белом море // Метеорология и гидрология. 1991.№ 1; 6. Коробов В.Б. Баренцево море // Поморская энциклопедия: в 5 т./ гл.редактор Н.П. Лаверов. Т.II: Природа Архангельского Севера /гл. редактор Н.М. Бызова. - Архангельск: ПГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. – С.64-66. 7. Коробов В.Б. Белое море // Поморская энциклопедия: в 5 т./ гл.редактор Н.П. Лаверов. Т.II: Природа Архангельского Севера /гл. редактор Н.М. Бызова. - Архангельск: ПГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. – С. 70-72 8. Наумов А.Д., Федяков В.В. Вечно живое Белое море. СПб., 1993; 9. Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря: Тез. докл. 8-й регион. науч.-практ. конф. Архангельск, 2001. 10. Океанографическая энциклопедия. Л., 1974. С. 59–63; Ветер и волны в океанах и морях: Справ. данные. Л., 1974. С. 92–96; 11. Рейнеке М. Гидрографическое описание Северного берега России. Ч. 11. Белое море. 2-е изд. СПб., 1883; 12. Фомин А. Описание Белого моря с его островами и берега ми. СПб., 1797;

17

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13. Фролов Ю.С. Новые фундаментальные данные по морфологии Мирового океана // Вестн. ЛГУ. Сер. Геология и география. 1971. № 6, вып. 1;

18

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

8. Анализ ледовой обстановки в западном секторе Российской Арктики 8.1 Классификация морских льдов Льды в морях и океанах классифицируются по следующим признакам: возраст (стадии развития морского льда); генетика (происхождение льда); морфология (формы и размеры); динамика (подвижность льда) [1, 2, 4, 5]. По возрасту морские льды подразделяются на: начальные виды льдов, ниласовый лед, молодые льды, однолетние льды, старые льды. К начальным видам льда относят недавно образовавшийся лед, который подразделяют на: 1) ледяные иглы – мелкие продолговатые кристаллы, имеющие форму игл или пластинок, взвешенных в верхнем слое воды; 2) ледяное сало – скопление слабо соединенных игл или пластинок льда на поверхности воды, вызывают гашение волнения (Рис. 8.1); 3) снежура – выпавший на поверхность моря, свободную ото льда, снег, пропитанный водой и представляющий вязкую массу (Рис. 8.2); 4) шуга – скопления пористых кусков льда белого цвета, достигающих нескольких см в поперечнике; образуется из ледяного, снежуры или донного (якорного) льда (Рис. 8.3).

Рис. 8.1 Ледяное сало [4]

Рис. 8.2 Снежура [4] 19

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.3 Шуга [4] Следующей возрастной стадией возникновения льда является нилас – тонкая эластичная корка льда толщиной от 5 см (темный нилас) (Рис. 8.4) до 10 см (светлый нилас) (Рис. 8.5) прогибающаяся на волне или зыби.

Рис. 8.4 Темный нилас [4]

В

Рис. 8.5 Светлый нилас [4]

Рис. 8.6 Блинчатый лед [4]

20

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

распресненных водах образуются склянки – хрупкая блестящая корка льда, легко ломающаяся под действием ветра и волнения. При слабом волнении из ледяного сала, снежуры или шуги образуется блинчатый лед (Рис. 8.6) – пластины льда чаще округлой формы от 30 см до 3 м в диаметре толщиной 10-15 см. Дальнейшей стадией развития являются молодые льды: серый лед (Рис. 8.7) – толщина 10-15 см, и серо-белый (Рис. 8.8) – 15-30 см.

Рис. 8.7 Серый лед [4]

Рис. 8.8 Серо-белый лед [4]

Морской лед, развивающийся из молодого льда и просуществовавший не более одной зимы, называется однолетним льдом, который подразделяется на тонкий однолетний лед (Рис. 8.9) – белый лед толщиной от 30-70 см, однолетний лед средней толщины (Рис. 8.10) – от 70 до 120 см, толстый однолетний лед (Рис. 8.11) – более 120 см толщиной. Морские льды, которые подвергались таянию не менее чем в течение одного года, относят к старым льдам, к которым относят остаточный однолетний, двухлетний и многолетний лед. По структуре лед можно разделить на игольчатый (правильные шестигранные прозрачные пирамиды, образующиеся при медленном льдообразовании), губчатый (состоит из неориентированных игл, пластин, зерен, содержит много примесей) и зернистый (образован из выпавшего на переохлажденную поверхность моря снега).

21

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.9 Тонкий однолетний лед [4]

Рис. 8.10 Однолетний лед средней толщины [4]

Рис. 8.11 Толстый однолетний лед [4] К льдам материкового происхождения относят айсберги – массивный кусок льда отколовшийся от ледника, выступающий над уровнем моря более чем на 5 м. Айсберги выступающие над уровнем моря на высоту 1-5 м называются обломками айсберга, до 1 м – кусками айсберга. По форме айсберги подразделяются на столообразные, пирамидальные, куполообразные, разрушающиеся (Рис. 8.12). В зависимости от плотности воды, 87-90% айсберга находится под водой.

22

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Также к материковым льдам относят ледяные дрейфующие острова, достигающие площади 500 кв. км, отколовшихся от арктического шельфового ледника.

Рис. 8.12. Виды айсбергов [6] 1 – столообразные, 2 – пирамидальные, 3 – куполообразные, 4 – разрушающиеся По размерам и форме плавучие льды делятся на ледяные поля, среди которых выделяют гигантские (>10 км в поперечнике), обширные (2-10 км), большие (0,5-2 км) ледяные поля, обломки ледяных полей (100-500 м), крупнобитый лед (20-100 м), мелкобитый лед (2-20 м), тертый лед (< 2 м) ледяная каша. По динамическим признакам плавучий лед подразделяется на неподвижный и дрейфующий. Неподвижный лед подразделяется на: а) припай – морской лед, прикрепленный к берегу, ледяной стене или отмели и испытывающий лишь вертикальные колебания (Рис. 8.13); б) донный лед – лед, скрепленный с дном вне зависимости от происхождения (Рис. 8.14); в) лед, севший на мель – плавучий лед, севший на мель на мелководье (Рис. 8.15); г) стамуха – торосистое, сидящее на мели ледяное образование (Рис. 8.16). Дрейфующий лед подразделяется по сплоченности (отношение площади льдин в зоне к общей площади зоны) на сплошной (10

23

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

баллов), очень сплоченный (9 б), сплоченный (7-8 б), разреженный (46 б), редкий лед (1-3 б) и отдельные льдины (менее 1 балла).

Рис. 8.13 Припай [6]

Рис. 8.14 Донный лед [6]

Рис. 8.15 Лед, севший на мель [6]

24

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.16 Стамуха [6] Дрейф льда происходит в основном под действием четырех сил: 1. Ветер. При движении воздуха над шероховатой (торосы и т. д.) поверхностью льда возникают силы трения, стремящиеся сдвинуть ледяное поле в направлении ветра. В большей части Северного Ледовитого океана ветер является главной силой, вызывающей перемещение льда. 2. Вода. Силы, возникающие в результате трения нижней поверхности льда о воду, могут оказывать двоякое действие: при наличии течения они перемещают лед в направлении движения воды; при отсутствии течений трение льда о воду тормозит его движение, вызванное другими силами. В некоторых частях Северного Ледовитого океана течения весьма интенсивны и способны оказывать определяющее воздействие на перемещение ледяных масс. Часто создаются ситуации, когда между воздействием ветра и течений трудно провести различие. На свободной от льда поверхности моря

25

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

при сильных ветрах возникают ветровые течения; кроме того, ветровое перемещение льда может в свою очередь вызвать соответствующее движение слоев воды. В районе спирали Бофорта течения направлены по часовой стрелке, что объясняется аналогичным движением воздуха, вызванным почти постоянным наличием здесь зон высокого атмосферного давления. 3. Сила Кориолиса, т. е. сила, возникающая в результате вращения земного шара и направленная перпендикулярно вектору скорости льда. В северном полушарии эта сила отклоняет движущийся лед вправо. 4. Силы, возникающие в результате давления соседних ледяных полей. 8.2 Ледяной покров Баренцева моря Ледовый режим Баренцева моря формируется под воздействием Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Благодаря притоку теплых атлантических вод, приносимых системой течений Гольфстрима, Баренцево море практически никогда (даже в самые суровые зимы) не покрывается полностью льдом. В этом его основное отличие от других морей арктического шельфа. Одной из характерных особенностей ледового режима моря является большая межгодовая и сезонная изменчивость его ледовитости. Наибольшая ледовитость наблюдается обычно во второй декаде апреля, наименьшая — в конце августа и первой половине сентября. В августе - сентябре аномально теплых лет море полностью очищается ото льда, а в аномально холодные годы ледяной покров в эти месяцы сохраняется на 40 - 50 % его площади, располагаясь преимущественно в северных районах. В конце наиболее суровых зим свыше 90 % площади моря покрывается мощными сплоченными льдами, а в особенно теплые зимы наибольшая ледовитость даже в апреле не превышает 55 - 60%.

26

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В Баренцевом море обычно преобладают льды, образовавшиеся в пределах самого моря. В отдельные годы в северо-западную часть моря зимой поступают старые льды из Северного Ледовитого океана через пролив между островами Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. Нередко в северо-восточную часть моря приносятся мощные льды из северной части Карского моря. Определенная часть льда поступает зимой из Белого моря, а также из юго-западной части Карского моря через новоземельские проливы. Ледообразование на акватории моря начинается обычно в сентябре, но сроки появления льда и образования сплошного ледяного покрова из года в год сильно колеблются. Такие колебания объясняются не только резкими изменениями текущих погодных условий, но и большими различиями в отдельные годы энтальпии моря, площади старых льдов и других гидрометеорологических факторов. Замерзание раньше всего начинается в проливах Земли Франца-Иосифа и Северо-Восточной Земли архипелага Шпицберген, а затем на участках Восточно-Шпицбергенского течения и между арх. Земля Франца-Иосифа и архипелага Новая Земля. На других участках моря, отличающихся более высоким прогревом воды в поверхностном слое, молодой лед образуется позже, после того, как зимняя конвекция достигнет примерно средней части холодного промежуточного слоя воды, залегающего на глубинах 50 - 75 м. Устойчивый припай ежегодно устанавливается в вершинах бухт и фиордов на Шпицбергене, почти во всех проливах Земли ФранцаИосифа, в бухтах на Новой Земле, у побережья островов Белый, Виктория, Колгуев, а также в Печорской губе, Хайпудырской губа южного побережья Баренцева моря. Вдоль открытого побережья Новой Земли и материка от пролива Югорский Шар до мыса Канин Нос ширина припая обычно не превышает нескольких сотен метров (в редких случаях - километров), при этом он подвергается частым взломам.

27

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В течение зимнего периода льды в море распространяются с севера на юг и с востока на запад (Рис. 8.17). Этот процесс продолжается до апреля включительно. Затем, вплоть до сентября,

Рис. 8.17. Среднее многолетнее положение кромок льда в Баренцевом море [3]. а) с апреля по август; б) с сентября по апрель происходит отступление кромки льда на север и на восток и его разрежение главным образом за счет вытаивания более тонких льдов. В средние по ледовым условиям годы, в момент максимальной ледовитости (апрель), кромка проходит вдоль западных берегов Шпицбергена на расстоянии 10 - 30 миль. Далее она спускается до о. Медвежий и, постепенно отклоняясь к юго-востоку, на 45° в. д. достигает 74° с. ш. Затем кромка обычно круто поворачивает на югозапад и подходит к берегу материка в районе м. Святой Нос. Обширный район юго-восточной части моря в апреле обычно покрыт льдами переменной сплоченности. В годы аномально большой ледовитости кромка льдов в апреле спускается в западных районах южнее 73° с. ш., а на востоке подходит к берегу Кольского полуострова у о. Кильдин. В мае - июне под действием солнечной радиации и адвективного притока тепла начинается процесс таяния и разрушения ледяного

28

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

покрова. Кромка льда в июне располагается севернее 75° с. ш. в западных и центральных районах и почти вплотную подходит к берегам Новой Земли (Рис. 8.17). К июлю западные берега арх. Новая Земля обычно на всем протяжении полностью освобождаются ото льдов, исчезают льды и в юго-восточной части моря. Для августа характерно более интенсивное перемещение кромки льда к северу. Этот процесс начинается раньше и протекает быстрее на участках теплых течений. На северо-западе наиболее быстрое отступление кромки на север наблюдается в районе северной ветви Нордкапского течения. В восточной части моря, к югу от 76° с. ш., наблюдается фронтальное отступление кромки на северо-восток, а к северу от этой широты льды быстрее всего разрушаются в зонах влияния СевероЦентрального и Северо-Новоземельского течений. Благодаря влиянию, которое оказывает на ледяной покров Северо-Центральное течение, между отрогами льда, располагающимися в северовосточной и северо-западной частях Баренцева моря, устанавливается своеобразная тепловая граница, выраженная в летнее время в виде глубокого залива, простирающегося на север, или же полным отсутствием льдов на всем протяжении Северо-Центрального течения. Ледяной покров в открытом море, за исключением прикромочных и прибрежных областей, имеет высокую сплоченность в течение всей зимы, однако у южного и юго-западного побережья Земли Франца-Иосифа, вдоль берегов архипелага Новой Земли, у островов Колгуев и Вайгач довольно часто образуются обширные полыньи, природа которых тесно связана с режимом господствующих местных ветров. Так, по данным спутниковых наблюдений и авиационной ледовой разведки, установлено почти ежегодное образование зимой стационарных заприпайных полыней у указанных географических объектов. Положение и живучесть этих водных образований зависит главным образом от устойчивости отжимного ветра.

29

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Толщина льдов в конце зимы в прикромочной зоне обычно не превышает 30 см. Как правило, здесь отсутствуют ледяные поля, и преобладает битый лед. В юго-восточной части Баренцева моря в зимний период дрейфующий лед достигает 70 - 80 см. Максимальных толщин (порядка 130 - 150 см) к концу зимы лед достигает в северной части Баренцева моря. Преобладают здесь обширные поля и обломки полей. В результате частых подвижек под действием ветра, течений и приливов ледяные поля часто разламываются, торосятся и снова смерзаются. В северных районах нередко встречаются айсберги, сходящие с ледников арх. Земля Франца-Иосифа и Шпицберген. Дрейф льда в Баренцевом море вызывается в основном действием преобладающих ветров и системой постоянных течений. С октября по апрель здесь господствуют южные и юго-восточные ветры и только на границе с Северным Ледовитым океаном с января по апрель преобладают восточные и северо-восточные ветры. Поэтому в зимнее время дрейф льда в Баренцевом море направлен к его северным окраинам, где при встречном потоке из Северного Ледовитого океана и Карского моря имеют место сильные сжатия и торошения льдов. В теплую часть года (май - август) господствуют ветры северных направлений. Эти ветры способствуют переносу льдов на юг, где они быстро разрушаются под действием радиации и подтока с юга более теплых вод. При этом у южных берегов арх. Земля Франца-Иосифа обычно образуется обширное пространство чистой воды, ускоряющее дальнейший процесс очищения моря ото льда. Важную информацию о ледовых условиях в море дают границы распространения льда и ледовитость, тесно связанная с положением кромки льда. Кромка льда в Баренцевом море является наиболее важным показателем сезонной изменчивости ледовых условий и своеобразным индикатором термодинамических процессов в системе атмосфера—лед—море. Сезонную изменчивость всех элементов ледового режима моря проследить с достаточной достоверностью довольно сложно. Для этого требуются специальные инструментальные наблюдения 30

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

(мониторинг), охватывающие все пространство моря, покрытого льдом, или отдельных его частей. Стационарные ледовые наблюдения на гидрометеорологических станциях характеризуют состояние ледяного покрова в узкой прибрежной полосе, до десятка километров. На протяжении большей части года наблюдения отражают состояние неподвижного льда - припая. В Баренцевом море площадь дрейфующих льдов составляет порядка 95 - 97 % от всей площади льдов моря в самом ледовитом месяце – апреле. Многие характеристики состояния ледяного покрова (возраст, сплоченность, раздробленность и т. д.) определяются визуально специалистом ледовой разведки в узкой полосе обзора (10 - 15 км) 2 - 3 раза в месяц на пространствах, достигающих сотни тысяч квадратных километров. Построенные впоследствии по этим наблюдениям месячные карты средних многолетних данных в целом правильно отражают реальные ледовые условия, но такая информация носит скорее качественный характер и при количественных оценках является источником значительных погрешностей. С большим доверием следует отнестись к авиационным наблюдениям, проводимым в юговосточной части Баренцева моря. Частота галсов, покрывающих равномерно этот район моря, и строгая дискретность (3 - 4 раза в месяц) позволяют определять многие характеристики ледового режима достаточно надежно (Рис. 8.18). Наиболее надежно из всех элементов ледового режима ведется определение положения кромки льдов в Баренцевом море. При авиационных и судовых наблюдениях ее положение фиксируется при помощи локаторов на ограниченных пространствах, а спутниковая информация позволяет отобразить положение кромки для всего моря и выделить границы льдов различной сплоченности, а в некоторых случаях и возраста. Положение кромки льдов вполне закономерно определяет такую важную характеристику состояния ледяного покрова Баренцева моря как ледовитость (коэффициент корреляции между ними 0,7 - 0,9). Ледовитость моря в достаточной мере определяет ледовые условия плавания, характеризует экстремальные 31

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

распространения ледяного покрова, несет информацию о процессах климатического характера в данном регионе, о возможных тенденциях климата, что играет немаловажную роль при определении трудозатрат в перспективных районах Крайнего Севера.

Рис. 8.18. Схема маршрутов ледовых разведок Мурманскгидромета (1), Севгидромета (2), ААНИИ (3) [3] Наиболее регулярные и точные сведения о льдах Баренцева моря начали поступать и систематизироваться в конце прошлого столетия в связи с развитием промышленного лова рыбы, промысла зверя, а также началом транспортных перевозок из сибирских рек в порты Европейского Севера (Архангельск, Кола) и в страны Европы. В 50 - 60-е годы начинается регулярное производство авиационных ледовых наблюдений. На схеме ледовых разведок (Рис. 8.18) указаны маршруты, выполняемые ААНИИ, Мурманскгидрометом и Севгидрометом [3]. Сведения о ледовых фазах, дрейфе льда, распространении припая и его характеристиках (толщине, заснеженности и т. д.) в прибрежных районах поступают со стационарных

32

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

гидрометеорологических станций. Ряды наблюдений на станциях юго-востока Баренцева моря насчитывают 60 - 70 лет и используются для характеристики элементов ледового режима в прибрежной полосе. В последние годы основным источником информации о положении кромки льда, границах Зон сплоченности и различного возраста являются искусственные спутники Земли (ИСЗ). 8.3 Динамика ледовой обстановки в июне 2012 года

В ходе экспедиции осуществлялась оценка ледовой обстановки по пути следования НИС «Профессор Молчанов» с помощью спутниковых фотографий, полученных из Центра космического мониторинга САФУ, NASA (спутники Terra MODIS и Aqua MODIS) и ГНЦ ААНИИ Центр «Север» (г. Санкт-Петербург), Норвегии, а также путем визуального наблюдения и фотографирования. По данным на 20 – 22 мая (Рис. 8.19) видно, что в районе о. Шпицберген с южной, юго-восточной стороны преобладает тонкий лед до 10-ти баллов. С восточной стороны наблюдаются поля однолетнего льда 10-ти баллов. Архипелаг ЗФИ, непосредственно у побережья окружен ниласом, бальность которого достигает 9. Далее, вплоть до 78 параллели преобладает, как и у Шпицбергена однолетний и тонкий лед бальностью 10. 6 – 7 июня 2012 года на западе Баренцева моря около архипелага Шпицберген непосредственно у суши находился паковый

33

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.19 Обзорная ледовая карта Баренцева моря за период 20 – 22 мая 2012г. (Санкт – Петербург ГНЦ ААНИИ Центр «Север»)

34

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

лед, представляющий собой припай и торосы (Рис. 8.20 и Рис. 8.22). На севере архипелага расположились дрейфующие (разряженные) льды различной бальности, а также шуга, которые, смещаются в южном направлении. Именно эти обстоятельства не позволило НИС «Профессор Молчанов» приблизиться к архипелагу Шпицберген. 8 июня 2012 года ледовая обстановка около архипелага Земля Франца-Иосифа, как это следует из представленного снимка (Рис. 8.23), также весьма напряженная. С восточной и северной сторон, непосредственно у побережья наблюдается припай и торосы, которые, по мере удаления, переходят в дрейфующий лед различной бальности. 10 июня 2012 г. ледовая обстановка у северной части острова Новая Земля выглядит куда более обнадеживающе (Рис. 8.24). С западной части остров почти полностью очистился ото льда, за исключением небольшого количества припая, находящегося южнее залива Русская гавань. С восточной стороны наблюдаются сплоченные дрейфующие льды.

Рис. 8.20 Ледовая обстановки около архипелаг Шпицберген 6 июня 2012 (Центр космического мониторинга САФУ, NASA)

35

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.21 Ледовая обстановки около архипелаг Шпицберген 7 июня 2012 (Центр космического мониторинга САФУ, NASA)

Рис. 8.23 Ледовая обстановка у архипелага ЗФИ 8 июня 2012 (Центр космического мониторинга САФУ, NASA)

36

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.24 Ледовая обстановка у острова Новая Земля 10 июня 2012 (Центр космического мониторинга САФУ, NASA) В период с 14 по 16 июня 2012 года в южной части архипелага ЗФИ в дрейфующих однолетних льда появилось «окно», которое с каждым днем увеличивается (Рис. 8.25 – 27). Именно с прохождением в этом «окне» связано частое изменение курса НИС «Профессор Молчанов». На рисунке 8.28 представлен дрейфующий лед, который был сфотографирован на пути к ЗФИ. Видно, что льды, по мере продвижения на север, становятся плотнее. В среднем в июне ледовая граница простирается вплоть до 76 параллели (Рис. 8.17), однако в 2012 году ледовая граница находится у 80 параллели (Рис. 8.27). Вероятнее всего это связано с дополнительным влиянием теплых водных масс, поступающих из

37

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.25 Ледовая обстановка в Баренцевом море в период 14 июня 2012 (Норвегия)

Рис. 8.26 Ледовая обстановка в Баренцевом море в период 15 июня 2012 (Норвегия)

38

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.27 Ледовая обстановка в Баренцевом море в период 16 июня 2012 (Норвегия)

Рис. 8.28 Дрейфующий лед вблизи архипелага ЗФИ

39

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Атлантики. Данное обстоятельство и дало возможность НИСу «Профессор Молчанов», одному из первых в этом году, подойти к ЗФИ. Такое изменение температурного режима в северных широтах, несомненно, скажется на структуре и физических свойствах льда. 8.4 Исследование электрофизических свойств льда в Баренцевом море Анализ литературы [1-6] показал, что гляциология, как наука о льде, не уделяет достаточного внимания исследованию электрофизических свойств морского льда. Однако знание электрофизических свойств морского льда в совокупности со стандартными измеряемыми параметрами, такими как температура, теплопроводность, плотность и т.д., очень актуальны для изучения процессов льдообразования в условиях Арктики. Поэтому целью данного исследования является изучение частотных зависимостей электрофизических свойств морского льда в Баренцевом море. Задачи исследования: 1. Отбор образцов воды и льда в различных географических точках. 2. Получение частотной зависимости удельной электрической проводимости образцов льда в стационарных условиях с помощью измерителя иммитанса Е7-20 в частотном диапазоне 25Гц – 1МГц. В качестве решения первой из поставленных задач были отобраны пробы льдов в районе залива Русская Гавань (о. Новая Земля) и в районе залива Макарова (ЗФИ). Сразу хочется отметить тот факт, что обнаружить, а следовательно и взять пробы льда морского происхождения во время экспедиции удалось лишь в районе залива Макарова (ЗФИ). Все остальные пробы представляли собой лед материкового происхождения и были взяты лишь для сравнения результатов.

40

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Первый отбор проб состоялся в районе острова Новая Земля в заливе Русская гавань (Рис. 8.29) 11 июня 2012 года. Часть образцов была взята непосредственно с побережья, а часть с айсберга, дрейфующего недалеко от берега (Рис. 8.30). Были взяты пробы: 1. рыхлого снега с побережья, находящийся на поверхности; 2. льда с побережья, который лежал на глубинах 5, 10, 15 см от поверхности. Образцы представляли собой плотные гранулы размером от 3 до 5 см; 3. морской воды у побережья (в качестве контрольного образца), так как все отобранные пробы снега находились в непосредственной близости от нее. 4. льда с поверхности айсберга (Рис. 8.30); 5. льда с айсберга на глубине 10 см; 6. воды около айсберга (в качестве контрольно образца).

Рис. 8.29

41

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.30 Второй отбор проб состоялся в районе залива Макарова у острова Гукера (Рис. 8.31). Здесь, как уже отмечалось, удалось обнаружить лед морского происхождения.

Рис. 8.31 Были взяты пробы:

42

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1. снега с поверхности морского льда; 2. льда, находящийся на уровне воды; 3. льда, находящийся под уровнем воды; 4. морской воды (в качестве контрольного образца). Для решения второй из поставленных задач было использовано следующее оборудование: 1. измеритель иммитанса Е7-20, позволяющий измерять электрическую проводимость (G) на частотах 25Гц – 1МГц;

43

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. Рис. 8.32 измерительной ячейки, представляющей собой плоский конденсатор (Рис. 8.32), выполненный из двух пластин фольгированного стеклотексталита (1), на внутренней стороне каждой из которых находятся медные обкладки (2), покрытые оловянно-свинцовым припоем, необходимым для предотвращения появления окислов на медной основе электродов. От обкладок для удобства соединения с измерителем R-L-C сделаны выводы в виде тонких электродов (3). Пластины текстолита разделены между собой тефлоновыми прокладками (4). В работе использовались конденсаторы с площадью электродов S=16 см2 при расстоянии между ними d=2 мм. Обкладки и прокладки соединялись в герметичный единый блок винтами (5).

В основе методики определения частотных зависимостей электрофизических свойств лежат исследования таких характеристик как проводимость (G), электрическая емкость (C) и добротность (Q) заполненного исследуемой средой конденсатора.

44

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.33 Электрическая емкость плоского конденсатора, как и его электрическая проводимость и добротность, измеряются непосредственно с помощь измерителя иммитанса Е7-20 (Рис. 8.33) на частотах от 25Гц до 1МГц. Полностью вся установка по определению частотных зависимостей электрофизических свойств представлена на Рис. 8.34.

Рис. 8.34 Расчет удельной электрической проводимости  на основании измеренной проводимости G плоского конденсатора осуществляется по формуле: G 

S , где S – площадь электродов ячейки, а d – расстояние d

между электродами.

45

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Результаты исследования. Первыми результатами, которые были получены в результате исследований стали частотные зависимости удельной электрической проводимости для образцов, взятых с побережья в заливе Русская гавань. Результаты представлены на рисунке 35. Из графика видно, что образцах, взятых с разной глубина на берегу в заливе Русская гавань наблюдается увеличение проводимости с увеличением глубины. Это можно трактовать как увеличение солености, что соотносится с изменением показаний удельной проводимости для образца льда на глубине 15 см в сторону значений удельной проводимости морской воды. Данное наблюдение можно объяснить обмыванием нижних слоев морской водой во время приливов. Рыхлый снег, взятый с побережья, показывает наименьшие значения по проводимости, что может говорить о том, что он образовался из пресных осадков. На рисунке 36 представлена частотная зависимость удельной проводимости для образцов, взятых с айсберга. Первое, что можно отметить - это схожесть значений удельной проводимости для воды вблизи айсберга со значений для воды у побережья (Рис. 8.35).

46

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.35 Во-вторых, значения проводимотси для льда с айсберга совпадают со значениями для снега с побережья. Этот факт свидетельствует о том, что оба этих образца образовались при схожих условиях, и что айсберг является отколовшимся куском ледника с побережья. В-третьих, наблюдается увеличение проводимости для льда с айсберга по вектору из глубины в сторону поверхности. Это может быть связано с тем, что происходит омывание поверхности айсберга морской водой. На рисунке 37 представлена частотная зависимость удельной проводимости для образцов, взятых с залива Макарова у острова Гукера. Значения проводимости для снега совпадают со значения проб взятых у острова Новая Земля. Тоже самое можно сказать про значения проводимости морской воды. Значения для льда находящегося под водой выше, чем значения проводимости для льда, находящегося на уровне воды, что является вполне закономерным и может говорить о том, что данный лед является соленым.

47

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В заключении хочется отметить, что полученные

Рис. 8.36

48

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 8.37 экспериментальные результаты позволяют предложить использование данной методики для изучения процессов льдообразования и выявления основных факторов их определяющих. Библиографический список 1. Паундер Э. Физика льда. / Э. Паундер. – М.: Мир, 1967. - 189 с. 2. Доронин Ю. П. Физика океанов. / Ю. П. Доронин. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978. – 296 с. 3. Терзиев Ф.С. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. т.1 Баренцево море / Ф. С. Терзиев. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1990. – 289 с. 4. Бушуев А.В. Атлас ледовых образований / А.В. Бушуев. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. – 138 с. 5. Маэно Н. Наука о льде / Н. Маэно. - М.: Мир, 1988. - 232 с. 6. Шамраев Ю. И. Океанология. / Ю. И. Шамраев, Л. А. Шишкина. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980. – 385 с.

49

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

9. Положение о стандартных и вековых гидрологических наблюдениях в Баренцевом и Белом морях (Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Государственный океанографический институт. Москва. 1983 г.) Настоящее «Положение о стандартных и вековых гидрологических наблюдениях на морях, омывающих берега Российской Федерации, и в устьях рек, впадающих в них» (далее Положение) разработано на основе «Положения о вековых гидрологических наблюдениях на морях, омывающих берега Российской Федерации, и в устьях рек, впадающих в них», 1976 г. с учетом изменений, которые произошли на сети океанографических наблюдений за последние 15 лет (в Положении рассматриваются только гидрологические наблюдения и работы на стандартной и вековой сети океанографических наблюдений). В Положении представлена стандартная и вековая сеть станций океанографических разрезов и океанографических съемок, рейдовых станций, морских береговых и устьевых станций, ведущих многолетние наблюдения за гидрологическими элементами; приведены порядок и сроки выполнения разрезов и съемок, основные принципы организации гидрологических наблюдений на морях. 9.1 Организация наблюдений На морях России функционирует стандартная и вековая сеть океанографических наблюдений, осуществляющая мониторинг многолетней сезонной изменчивости гидрологических характеристик. Сеть включает станции стандартных океанографических разрезов (в том числе вековых) и рейдовые станции, а так же морские, береговые и устьевые станции, привлеченные к наблюдениям векового хода морских элементов. В арктических морях (Карском, Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском) в силу особенностей ледово-гидрологических условий, исключающих проведение работ по строго заданным схемам, наблюдения выполняются не на стандартных разрезах, а на сети стандартных океанографических станций в виде съемок.

50

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 9.1. Наименован Количество Количество ие стандартных Станций моря разрезов ВВ т.ч. На В т.ч. съемо Всег веко- станд веков к о вых артых ных разреразре зах зах Белое 13 91 31 4 Баренцево 55 397 72 2

Количест во дрейфов ых станций

2

Количество береговых станций, привлеченн ых к вековым наблюдения м 10 8

Стандартные океанографические разрезы ориентированы на акваториях морей таким образом, что б удовлетворять следующим условиям: - характеризовать изменчивость гидрологических элементов в основных районах морей; - пересекать струи господствующих течений или основные циркуляционные системы, существующие в море; - пересекать проливы между морями или проходить по границам между отдельными районами морей; - проходить по географическим границам морей с целью прослеживания водообмена между ними; - иметь многолетние ряды систематических наблюдений. Рейдовые станции в большинстве случаев располагаются в прибрежных зонах морей. Наблюдения на стандартной вековой сети проводятся согласно правилам, изложенным в Наставлении гидрометеорологическим станциям и постам, Вып. 9. Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях и постах. Часть 1. Гидрологические наблюдения на береговых станциях и постах. – Л.: Гидрометеоиздат,1984; Наставлении гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 9. Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях. Часть 1У. Рейдовые гидрометеорологические наблюдения. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987 и Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977 г. Наблюдения в устьевых областях выполняются в соответствии с

51

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Руководящим документом «Методические указания. Гидрологические наблюдения и работы на гидрометеорологической сети в устьевых областях рек. (РД 52.10.324-92) – М.: Гидрометеоиздат,1993 г. В арктических морях океанографические съемки выполняются в навигационный период (111 декада июля – 1 декада октября), когда акватории морей частично свободны от льда, по схемам, приведенным на рис 1-4 приложения 5; в весенне-зимний период (март-май), когда возможно осуществлять работы с дрейфующих льдов с применением авиации, - по схеме на рис 1. приложения 6. Съемки стандартных океанографических наблюдений в арктических морях выполняются в навигационный период со второй половины 60-х годов, в весеннее -зимний период – с 1978 г. В состав стандартных (включая вековые) входят наблюдения за следующими морскими гидрологическими элементами: а) на береговых гидрометеостанциях: за уровнем моря, температурой и соленостью воды у берега; волнением, ледовым режимом (шириной и толщиной припая, высотой снега на льду, количеством неподвижного и плавучего льда, датами ледовых фаз и числом дней со льдом). Примечание. На акваториях, где ледовый режим нарушается деятельностью человека, в вековые наблюдения входят только даты фаз и число дней со льдом. б) на рейдовых станциях, станциях океанографических разрезов и съемок: за температурой и соленостью воды; в) за распределением льдов, их количеством, положением кромки припая и плавучих льдов в открытом море по наблюдениям с самолетов и судов; г) на гидростворах и постах на устьевом участке реки (как правило, на верхней границе устьевой области вне влияния сгонов, нагонов и приливов, и на одном из двух постов в основных рукавах дельты): за уровнем воды, температурой воды, мутностью воды, ледовыми явлениями, расходами воды и наносов; на гидрометеостанциях и постах устьевого взморья, а также на разрезах – за теми же гидрологическими элементами, что и на морских береговых станциях и океанографических разрезах. На морских береговых гидрометеостанциях наблюдения осуществляются: а) за уровнем моря не менее 4 раз в сутки (по рейке) и по

52

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

самописцу уровня моря; б) за температурой воды не менее 4 раз в сутки; в) за соленостью не менее 1 раза в сутки; г) за волнением не менее 4 раз в сутки; д) за ледяным покровом (кроме толщины льда) не менее 1 раза в сутки; е) за толщиной льда у берега не менее 1-2 раз в декаду и на профилях – не реже 1 раза в месяц. Рейдовые станции должны выполняться ежемесячно ближе к середине месяца в виде суточных станций с дискретностью наблюдений 1-3 ч. Стандартные разрезы и океанографические съемки должны выполняться 1 раз в сезон. Для наблюдений на вековых океанографических разрезах устанавливаются следующие стандартные горизонты: 1. для морей: Баренцева, Норвежского, Гренландского, Черного, Японского, Охотского, Берингова – 0, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000 и далее через 1000 м до придонного горизонта; 2. для морей: Белого, Балтийского, Каспийского, Азовского и мелководных районов глубоких морей – 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 150 м и далее – через 50 м до придонного горизонта; 3. на устьевом взморье – до глубины 6 м: поверхность, 3 м, дно; при больших глубинах: поверхность, 5, 10, 15, 20 м и далее через 10 м до придонного горизонта. Для точного определения границ слоя скачка плотности воды обязательно берутся дополнительные горизонты. Оперативная глубоководная гидрологическая информация с вековой сети передается в заинтересованные подразделения Росгидромета для обслуживания министерства обороны, морского рыбного хозяйства и в другие заинтересованные организации; используется для долгосрочного ледово-гидрологического прогнозирования и других научных целей. Текущая и историческая глубоководная гидрологическая информация используется для подготовки режимно - справочных пособий, прежде всего «Ежегодных данных о режиме и качестве вод морей и морских устьев рек» (ЕДМ), атласов, карт и пр.

53

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 9.1 Баренцево море

54

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 9.2 Белое море

55

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

III. Стандартные океанографические разрезы №№ № п/п разреза

Наименование Разреза

Баренцево море 1 У1 по Кольскому меридиану 2 Х11 Северо - западный склон Новоземельского мелководья 3 Х111 м. Канин Носсеверная оконечность о. Колгуев 4 Х1У Северная оконечность о. Колгуев – о. Междушарский 5 ХУ111 Пр. Маточкин Шар – Новоземельская банка Центральная возвышенность 6 ХХ1У От п-ва Адмиралтейства в напр. 323 º 7 ХХУ От Русской Гавани- на северозапад 8 ХХУ1 м. Желания – о. Сальм Белое море 1 1 м.Канин Нос-

Тип разр еза

Начало наблюде ний (год)

Таблица 9.2. Число Протяженнос станци ть й разреза мили км

Век.

19(24)

600

Ст.

5

66

111 1 122

Ст.

20/У1/ 1964

5

135

250

Ст.

17/УШ/ 1964

6

105

195

Ст.

13

243

450

Ст.

9

173

320

Ст.

8

129

239

Ст.

11

Век

10/У111/ 12

83

153

56

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2 3 4 5

м.Святой Нос У1(1Х) р.Пулоньгам.Инцы Х1(ХУ1 М.Зимнегорский11) Ивановы Луды Х1У(Х Унская губа-м. ХУ1) Керецкий XVII м. Титов – м. Кочинный

Век Век Ст. Ст.

1940 3/1Х/ 1939 8/Х1/ 1942 25/У1/ 1940 -

4

20

37

15

123

11

7

40

74

4

25

45

Суточная станция в Белом море в районе о. Сосновец - 66°29' с.ш. и 40°40' в.д. Примечание: Символом «х)» обозначены разрезы в территориальных водах. В скобках указано общее число станций на разрезе с учетом дополнительных стандартных станций. Век. 1) Вековой разрез Ст. 2) Стандартный разрез Приближенные координаты на стандартных океанографических разрезах. Таблица 9.3. Номер Наименование Номер Координаты станции Расстояние разреза Разреза станци между и станциями широта долгота мили км Баренцево море У1 По Кольскому 1 69 30 33 00 меридиану 2 70 00 33 00 30,0 55,6 3 70 30 33 00 30,0 55,6 4 71 00 33 00 30,0 55,6 5 71 18 33 00 18,0 33,3 6 71 30 33 00 12,0 22,2 7 71 48 33 00 18,0 33,3 8 72 00 33 00 12,0 22,2 9 72 20 33 00 20,0 37,3 10 72 30 33 00 10,0 18,5

57

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Х11

Х111

Х1У

ХУ111

Северозападный склон Новоземельског о мелководья м.Канин Нос – северная оконечность о.Колгуев Северная оконечность о.Колгуев – о.Междушарски й пр.Маточкин Шар – Новоземельская банка – Центральная возвышенность

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20х 21х 22х 23х 24х 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 7

73 00 73 30 74 00 74 30 75 00 75 30 76 00 76 30 77 00 77 30 78 00 78 30 79 00 79 30 72 00 72 15 72 26 72 38 72 49 68 45 69 00 69 12 69 24 69 37 69 37 69 54 70 19 70 44 71 00 71 13 73 34 73 39 73 44 73 52 74 00 74 30

33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 33 00 50 00 49 16 48 41 48 08 47 35 43 15 45 00 46 16 47 34 49 05 49 05 49 37 50 25 51 18 51 48 52 15 52 32 52 02 51 32 50 46 50 00 46 56

30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0

55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6 55,6

20,2 15,3 15,6 14,7

37,41 28,3 28,9 27,2

40,7 29,6 30,1 34,4

75,4 54,8 55,7 63,7

20,2 30,0 30,0 10,0 15,0 20,5 9,8 9,8 15,1 15,0 58,3

8

74 30

46 00

15,0

37,4 55,56 55,56 18,52 27,78 37,97 18,15 18,15 27,96 27,78 107,9 7 27,78

58

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ХХ1У

От п-ва Адмиралтейства в направлении 323о

ХХУ

От Русской Гавани на северо-запад

ХХУ1

м.Желания о.Сальм

–

9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Белое море 1 м.Канин Нос – 1(51а) м. Святой нос 2(51) 3(52) 4(53) 5(54) 6(55) 7(56)

74 30 74 30 75 09 75 14 75 22 75 44 76 08 76 16 76 24 76 56 77 28 76 23 76 32 76 41 76 57 77 21 77 38 77 55 78 11 76 56 77 10 77 22 77 37 78 04 78 30 78 54 79 08 79 22 79 34 79 47

44 44 43 30 55 24 55 10 54 46 53 34 52 20 51 51 51 27 49 37 47 46 61 19 60 57 60 30 59 43 58 32 57 41 56 52 56 00 69 00 68 00 67 15 66 30 65 20 64 05 62 47 62 00 61 20 60 47 60 00

68 39 68 38 68 36 68 33 68 31 68 28,5 68 25

43 11 43 05 42 50,5 42 35 42 20 41 58 41 36,5

59

20,3 19,8

37,6 36,67

6,0 10 28,0 29,0 10,0 10,0 40,0 40,0

11,1 18,5 51,9 53,7 18,5 18,5 74,1 74,1

10,0 11,0 19,0 29,0 20,0 20,0 20,0

18,5 20,4 35,2 53,7 37,0 37,0 37,0

12,0 5,0 18,5 24,6 23,8 40,5 15,2 18,3 21,0 10,0

22,2 9,3 34,2 45,5 44,0 74,9 28,1 33,8 38,8 18,5

3,2 6,5 7,0 5,9 9,7 8,6

6 12 13 11 18 16

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

У(У111)

8(57) 9(58) 10(59) 11(60) 12(61) р. Пулоньга - м. 1(19) Инцы 2(20) 3(21)

68 22 68 19 68 16 68 13,5 68 11 66 13,5 66 0,85 66 03

41 16 40 56 40 36 40 18 40 00 40 9,5 40 20,5 40 32,5

9,2 8,1 8,6 8,1 7,6

17 15 16 15 14

9,2 7,0

17 13

40 38

3,8

7

м.Зимнегорский 1(116) 65 27,7 – Ивановы Луды 2(117) 65 28 3(118) 65 29

39 37 39 30 39 18

2,7 5,9

5 11

4(119) 65 29,8

39 06

10,3

19

5(120) 65 31

38 49,5

8,1

15

6(121) 65 32 7(122) 65 33

38 25,5 38 00,5

10,8 11,9

20 22

7(122) 8(123) 9(124) 10(12 5) 11(12 6) 12(12 7) 13(12 8) 14(12 9) 15(13 0) 1(6) 2(7)

65 33 65 35 65 36,5 65 38

38 00,5 37 38 37 15 36 50

11,9 8,1 9,7 10,8

22 15 17 20

65 39,5

36 26

10,8

20

65 41

36 00

10,8

20

65 42

35 42

9,2

17

65 43

35 25

7,0

13

65 44

35 11

6,5

12

64 53 64 58,5

38 36 38 44

6,5

12

4(21а) 65 0,5 Х1(ХУ11 1)

Х1У(ХХ У1)

Унская губа – м. Керецкий

60

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

XVII

3(8) 4(9)

65 05,5 65 11,5

38 52 39 00

7,6 7,0

14 13

5(10)

65 14,5

39 15

7,0

13

6(11) 65 17,5 39 30 7,0 13 7(12) 65 19,5 39 40 4,9 9 мыс.Титов – мыс 1 66 39 33 19 Кочинный 2 66 40 33 22 5,5 10 3 66 41 33 25 6,0 11 4 66 42 33 29 7,5 14 Суточная станция в районе о. Сосновец - 66°29' с.ш. и 40°40' в.д. Х Дополнительные стандартные станции разрезов

61

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10. Океанографические исследования вод Белого и Баренцева морей Последние два десятилетия характеризуются значительными климатическими изменениями, произошедшими как в Северном Ледовитом океане (СЛО), так и во всей Арктике в целом. Увеличение температур поверхностного слоя и атлантической водной массы (АВМ), уменьшение ледяного покрова, достигшего исторического минимума в сентябре 2007 года, привели к серьезной перестройке термохалинной структуры всего СЛО. В связи с этим одним из направлений данного исследования являлось изучение динамики теплых атлантических вод (АВ) и их трансформации на акватории Баренцева моря. 10.1. Цели и задачи исследований Экспедиционные

исследования

направлены

на

получение

информации о состоянии современных гидрологических условий Белого

и

Баренцева

морей,

исследование

изменчивости

гидрологических характеристик и факторов ее определяющих. Задачей

экспедиционных

работ

является

проведение

океанографических измерений толщи воды на гидрологических разрезах (стандартные и вековые) в Баренцевом и Белом морях.

62

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10.2. Методика и средства океанографических наблюдений Для производства океанографических измерений и отбора проб воды для последующего гидрохимического анализа использовался комплекс SBE 32c, оснащенный 12 батометрами емкостью 5 литров, и CTD Зонд SBE 19 plus для измерения температуры, давления и электропроводности (соленость) морской воды (рис. 1,2). Технические характеристики зонда: - рабочая глубина: до 6000 м - диапазон измерений температуры: от -2 до +40 oC - диапазон измерений солености: от 0 до 40 psu - точность определения температуры: 0.001 oC - точность определения солености: 0.001 psu - временная дискретность измерений: от 1/4 с до 18 часов. Приборы и оборудование Для производства океанографических измерений и отбора проб воды для последующего гидрохимического анализа использовался комплекс SBE 32c, оснащенный 12 батометрами емкостью 5 литров, и CTD Зонд SBE 19 plus для измерения температуры, давления и электропроводности (соленость) морской воды (рис. 1,2). Технические характеристики зонда: - рабочая глубина: до 6000 м - диапазон измерений температуры: от -2 до +40 oC - диапазон измерений солености: от 0 до 40 psu - точность определения температуры: 0.001 oC - точность определения солености: 0.001 psu - временная дискретность измерений: от 1/4 с до 18 часов.

63

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.1. Зондирующий комплекс SBE 32c

Рис. 10.2. CTD Зонд SBE 19 plus. Состав работ Расположение океанографических станций и разрезов представлено в разделе 9 и на рисунке 10.3. Координаты станций приведены в таблице 10.1.

64

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 10.1. Координаты и даты выполнения океанографических станций на разрезах в Баренцевом море. № разреза № станции 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

Дата

Время (мск)

Широта

Долгота

Глубина, м

04.06.2012 04.06.2012 05.06.2012 05.06.2012 05.06.2012 05.06.2012 05.06.2012 06.06.2012 06.06.2012 06.06.2012 06.06.2012 06.06.2012 06.06.2012 07.06.2012 07.06.2012 07.06.2012 07.06.2012 08.06.2012 09.06.2012 10.06.2012 10.06.2012 10.06.2012 10.06.2012 10.06.2012 10.06.2012 11.06.2012 13.06.2012 13.06.2012 13.06.2012 14.06.2012 14.06.2012 14.06.2012 17.06.2012 17.06.2012 17.06.2012 18.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012 22.06.2012

13:00 20:15 0:44 13:30 16:21 18:30 21:10 23:00 1:45 3:30 8:10 13:21 17:20 1:05 7:00 12:25 20:10 0:40 5:05 8:00 10:45 13:15 15:40 19:00 21:40 0:50 14:45 18:10 20:40 8:10 12:10 15:15 20:00 22:10 23:55 18:30 0:30 1:40 3:15 6:30 10:00 11:40 13:15 18:16 23:30

69.5000 69.9993 70.4981 71.0000 71.2952 71.4995 71.7973 71.9983 72.3270 72.4997 73.0000 73.4992 73.9977 74.4997 74.9971 75.5000 75.9992 76.4982 77.0000 78.1833 77.9248 77.6358 77.3505 76.9513 76.6843 76.3830 77.1667 77.3667 77.6157 78.0667 78.5000 78.9000 79.1316 79.3666 79.5625 76.9342 75.1496 75.2369 75.3667 75.7328 76.1333 76.2667 76.4000 76.9333 77.4642

33.5000 33.4997 33.5040 33.5085 33.4938 33.5044 33.4982 33.4974 33.4993 33.4992 33.5000 33.5007 33.5029 33.4962 33.4985 33.5000 33.5031 33.4988 33.5000 56.0000 56.8333 57.6748 58.5342 59.7153 60.4992 61.3231 68.0000 67.2500 66.5000 65.3333 64.0833 62.7833 61.9817 61.3298 60.7874 68.9917 55.3984 55.1643 54.7719 53.5749 52.3333 51.8500 51.4500 49.6167 47.7759

262 149 246 218 244 276 326 260 276 284 214 282 322 260 145 224 310 210 157 214 264 174 203 220 286 71 266 218 326 377 354 286 200 204 159 250 81 205 214 124 160 276 335 327 232

65

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 10.1. (продолжение). № разреза № станции 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Дата

Время (мск)

Широта

Долгота

Глубина, м

24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 24.06.2012 25.06.2012 25.06.2012 25.06.2012 25.06.2012 25.06.2012 26.06.2012 26.06.2012 26.06.2012 26.06.2012 26.06.2012 27.06.2012 27.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 28.06.2012 29.06.2012 29.06.2012 29.06.2012 29.06.2012 29.06.2012 29.06.2012

3:00 5:50 8:15 10:15 14:10 17:50 20:05 21:55 23:15 0:30 17:30 19:30 21:15 23:15 1:55 12:55 15:30 19:00 22:35 1:40 21:00 0:20 4:15 9:10 16:55 17:35 19:25 20:45 22:45 23:55 1:20 3:00 4:25 6:05 7:30 8:40

74.4994 74.4997 74.5000 74.4983 74.2417 74.0000 73.8660 73.7328 73.6507 73.5680 72.8167 72.6333 72.4333 72.2333 71.9990 71.0000 70.7333 70.3167 69.9022 69.6188 69.4000 69.2000 68.9991 68.7510 68.6500 68.6333 68.6000 68.5500 68.5167 68.4667 68.4167 68.3667 68.3167 68.2667 68.2167 68.1833

43.5021 44.7301 46.0000 46.9333 48.4667 50.0000 50.7623 51.5344 52.0292 52.5329 47.5833 48.1333 48.6867 49.2676 49.9973 51.8000 51.3000 50.4167 49.6183 49.0922 47.5667 46.2667 44.9979 43.2491 43.1833 43.0833 42.8333 42.5833 42.3333 41.9667 41.6000 41.2667 40.9333 40.6000 40.3000 40.0000

274 302 287 130 231 154 180 175 164 78 280 242 169 109 118 184 120 95 76 25 41 59 60 39 22 41 64 70.5 56 55 55 90 80 60 63 80

Координаты и даты выполнения океанографических станций на разрезах Разрез

№ станции

Дата

Время,

Широта,

Долгота,

мск

с.ш.

в.д.

Глубина

9

70

28.06.2012 16:55

68,6500

43,1833

22

9

71

28.06.2012 17:35

68,6333

43,0833

41

9

72

28.06.2012 19:25

68,6000

42,8333

64

66

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

28.06.2012 20:45

68,5500

42,5833

70,5

9

74

28.06.2012 22:45

68,5167

42,3333

56

9

75

28.06.2012 23:55

68,4667

41,9667

55

9

76

29.06.2012 1:20

68,4167

41,6000

55

9

77

29.06.2012 3:00

68,3667

41,2667

90

9

78

29.06.2012 4:25

68,3167

40,9333

80

9

79

29.06.2012 6:05

68,2667

40,6000

60

9

80

29.06.2012 7:30

68,2167

40,3000

63

9

81

29.06.2012 8:40

68,1833

40,0000

80

82

30.06.2012 1:00

66,4833

40,6667

8,5

83

30.06.2012 4:00

66,4833

40,6667

8,5

84

30.06.2012 7:00

66,4833

40,6667

8,5

85

30.06.2012 10:00

66,4833

40,6667

8,5

86

30.06.2012 13:00

66,4833

40,6667

8,5

87

30.06.2012 16:00

66,4833

40,6667

8,5

88

30.06.2012 19:00

66,4833

40,6667

8,5

89

30.06.2012 22:00

66,4833

40,6667

8,5

90

01.07.2012 1:00

66,4833

40,6667

8,5

10

91

01.07.2012 3:40

66,2167

40,1500

46

10

92

01.07.2012 5:00

66,1333

40,3333

90

10

93

01.07.2012 6:10

66,0500

40,5333

29

10

94

01.07.2012 6:45

66,0000

40,6333

29

11

95

02.07.2012 8:20

65,4500

39,6167

18

11

96

02.07.2012 10:08

65,4667

39,5000

24

11

97

02.07.2012 12:30

65,4833

39,3000

60

11

98

02.07.2012 12:45

65,4967

39,1000

71

11

99

02.07.2012 15:00

65,5167

38,8250

91

11

100

02.07.2012 16:45

65,5333

38,4250

103

11

101

02.07.2012 18:20

65,5500

38,0083

115

11

102

02.07.2012 20:25

65,5833

37,6333

134

11

103

02.07.2012 21:45

65,6000

37,2500

156

11

104

02.07.2012 23:20

65,6333

36,8333

206

о. Сосновец

73

Суточная станция

9

67

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11

105

03.07.2012 1:20

65,6583

36,4333

284

11

106

03.07.2012 3:00

65,6833

36,0000

258

Разрез

№

Время,

Широта,

Долгота,

мск

с.ш.

в.д.

Глубина

станции

Дата

11

107

03.07.2012 4:20

65,7000

35,7000

87

11

108

03.07.2012 5:05

65,7167

35,4167

49

11

109

03.07.2012 6:55

65,7330

35,0188

19

12

110

03.07.2012 11:02

66,6500

33,3250

13

12

111

03.07.2012 11:20

66,6667

33,3667

64

12

112

03.07.2012 12:32

66,6883

33,4250

180

12

113

03.07.2012 13:00

66,7083

33,4833

94

Онежс.з.

114

06.07.2012 18:30

64,9533

35,1033

21

Онежс.з

115

06.07.2012 21:10

64,8426

35,1100

22

Онежс.з

116

06.07.2012 23:20

65,0616

35,2641

40

Онежс.з

117

07.07.2012 2:20

64,7016

35,5961

16

Онежс.з

118

07.07.2012 7:25

64,2500

36,8833

28

Онежс.з

119

07.07.2012 20:10

65,1830

36,6782

37

13

120

09.07.2012 0:20

64,8833

38,6000

15

13

121

09.07.2012 2:00

64,9750

38,7333

58

13

122

09.07.2012 3:05

65,0908

38,8612

95

13

123

09.07.2012 4:10

65,1891

38,9947

80

13

124

09.07.2012 5:10

65,2420

39,2476

62

13

125

09.07.2012 6:25

65,2904

39,4980

51

13

126

09.07.2012 7:10

65,3239

39,6650

19

Дв.з.

127

09.07.2012 10:10

64,9600

39,5000

52

14

128

09.07.2012 17:30

64,6417

39,5667

8

14

129

09.07.2012 20:45

64,8000

39,8594

8

14

130

09.07.2012 21:10

64,8959

40,0702

7

Примечание: Онежс.з – океанографические станции в Онежском заливе; Дв.з. – океанографическая станция в Двинском заливе

68

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

На

каждой

океанографической

станции

проводилось

зондирование толщи морской воды для определения термохалинных характеристик (температура и соленость), а также осуществлялся отбор проб воды с помощью зондирующего комплекса. Для производства вертикальных зондирований судно останавливалось в намеченных точках и ложилось в дрейф. Текущее местоположение судна и глубина места определялись с помощью судовых GPS приемника и эхолота соответственно. Первичная обработка результатов наблюдений на борту судна включала в себя: - вычисление значений первичных параметров (температура, электропроводность, гидростатическое давление) с использованием калибровочных коэффициентов по результатам CTD-зондирования; - выполнение

рекомендованных

«SeaBird

Electronics

Inc.»

процедур по повышению качества первичных данных (фильтрация, сглаживание, временное приведение, осреднение и пр.); - расчёт производных CTD-параметров (глубина, солёность, плотность); - формальный контроль результатов измерений и формирование набора данных наблюдений.

69

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.3. Схема океанографических станций и разрезов в Баренцевом море. Черными цифрами показаны номера станций, красными – номера разрезов.

70

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10.3. Гидрологическая характеристика состояния Баренцева моря. Баренцево море – окраинное море Северного Ледовитого океана (СЛО) между северным берегом Европы, островами Шпицберген, Землей Франца-Иосифа и архипелагом Новая Земля. Средние глубины изменяются преимущественно от 360 до 400 м (наибольшая 600 м). Определяющее влияние на гидрологический режим Баренцева моря

оказывает

водообмен

с

соседними

морями.

Особенное

воздействие на исследуемый регион оказывает поступление теплых атлантических вод (АВ) с запада в виде Нордкапского течения, 88% тепла которого расходуется в Баренцевом море. В целом в Баренцевом море наблюдается сложная система течений, целиком связанная с Северо-Атлантическим течением и его ответвлениями.

Перейдя

Фарерско-Исландский

порог,

Северо-

Атлантическое течение следует на северо-северо-восток вдоль берегов Норвегии (Норвежское течение), которое затем разветвляется на Западно-Шпицбергенское течение, втекающее в Арктический бассейн к западу от Шпицбергена, и Нордкапское течение, втекающее в Баренцево море с запада. Последнее у Кольского полуострова получает название Мурманского, а затем переходит в ЗападноНовоземельное течение, постепенно затухающее в северной части Карского моря. Данные тёплые течения движутся со скоростью более 25 см в секунду (рис.10.4). Теплые атлантические воды Нордкапского течения часто называются Баренцевоморской ветвью атлантической

71

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

водной массы (АВМ), а Западно-Шпицбергенского – Фрамовской ветвью АВМ.

Рис. 10.4. Схема течений Северной Атлантики и Баренцева моря. Цветом показана температура верхнего 100 метрового слоя воды [Ingvaldsen,

2002].

1

–

Норвежское

течение;

2

–

Западно-

Шпицбергенское течение; 3 – Нордкапское течение. I – фрамовская ветвь АВМ; II – баренцевоморская ветвь АВМ. Значительное количество воды, вытекающее из СЛО через северную часть Баренцева моря, формирует течения у востока

72

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Шпицбергена и Медвежьих островов. Таким образом, в Баренцевом море формируется собственный циклонический круговорот, в котором теплые атлантические воды смешиваются с холодными арктическими водами в северной части моря. Этот круговорот появляется в соответствии с системой атмосферных циклонов, проходящих через Баренцево море. В целом течения Баренцева моря значительно более слабы и изменчивы в сравнении с течениями, например, Норвежского моря. Среднее значение потока теплых и соленых атлантических вод в западной части Баренцева моря составляет около 2 Св (1 Свердруп = 106 м3/с) [Ingvaldsen et al., 2002]. В дополнение к этому Норвежское прибрежное течение, распространяющеесе вдоль Скандинавского полуострова, является источником относительно слабосоленых вод (< 34,5) в Баренцевом море. По расчетам Blindheim [1989] поток данного течения составляет около 0,5 Св. В результате прохождения по Баренцеву морю поток АВ теряет свое тепло и распресняется, вытекая из моря на северо-востоке между архипелагами «Новая Земля» и «Земля Франца-Иосифа» (ЗФИ). Поступив в Карское море, атлантические воды через желоб Святой Анны затекают в Арктический бассейн, частично смешиваясь с фрамовской ветвью АВМ, поступающей в Арктический бассейн западнее

Шпицбергена

и

распространяющейся

в

восточном

направлении вдоль континентального склона арктических морей. В центральной части разреза ЗФИ – мыс Желания (Новая Земля) проходит ядро относительно теплой воды с температурами от 1 до 1,5 о

С на глубине около 170 метров [Shauer, 2002]. При этом поток

73

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

направлен в юго-западном направлении из Карского в Баренцево море. Положительные значения температуры воды при солености более 34,7 указывают на его атлантическое происхождение. Данный поток является ответвлением фрамовской ветви АВМ, которая, обогнув ЗФИ с севера в восточном направлении, через желоб Святой Анны распространяется на шельф Карского моря и далее частично затекает в Баренцево море, являясь дополнительным источником тепла. С севера воды фрамовской ветви АВМ проникают в Баренцево море через желоб, расположенный между архипелагами Шпицберген и ЗФИ, и распространяются в юго-западном направлении, залегая под Арктической водной массой. Вследствие этого они расходуют тепло гораздо медленнее по сравнению с водами Нордкапского течения при прямом взаимодействии с атмосферой [Lind, 2012]. Небольшое количество атлантических вод проникает на север Баренцева моря с запада. В результате интенсивной теплоотдачи тепла

в

атмосферу

этот

поток

АВМ

обладает

невысокими

температурами (от 0 до 0,5 оС) и залегает под более теплыми атлантическими водами, пришедшими с севера [Pfirman et al., 1994]. Арктические воды с температурами от -1,8 до -1 оС в среднем занимают слой от 20 до 100 м глубины в северной части Баренцева моря [Loeng, 1991]. В

юго-восточной

представлены

части

Беломорским,

моря

квазипостоянные

Колгуево-Печорским,

течения

Печорским

течениями и течением Литке, вытекающим из Карского моря и распространяющимся вдоль западного берега Новой Земли. Скорость

74

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

их невелика и обычно не превышает 20 см/с. Однако во время нагонов значения скоростей могут достигать 50–60 см/сек. Приливно-отливные явления в арктических морях определяются в

основном

приливной

волной,

распространяющейся

из

Атлантического океана. В Баренцевом море приливная волна приходит с запада со стороны Норвежского моря. Преобладают полусуточные и неправильно суточные приливы. Характерные скорости приливных течений равны 20–40 см/ с, а в Чёшской и Хайпудырской губах – 100 см/с и более. В течениях выражено два периода фазового неравенства (в зависимости от фаз Луны), в каждом из которых один максимум и один минимум. Значительная высота приливов (более 1,5 м) отмечается в южной части Баренцева и северовосточной части Белого морей. Максимум наблюдается в Мезенском заливе, где высота прилива достигает 10 м. Согласно проведенным ранее исследованиям в Баренцевом море выделяются 4 водные массы [Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, 1990]: 1.

Атлантические воды (АВ), поступающие с запада в виде

поверхностных течений и приходящие на глубинах с севера и северовостока из Арктического бассейна. Это теплые и соленые воды. 2.

Арктические

воды,

проникающие

с

севера,

характеризующиеся отрицательной температурой и пониженной соленостью. 3.

Прибрежные воды. Теплые и распресненные.

75

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4.

Баренцевоморские воды, образующиеся в самом море в

результате перемешивания других водных масс. Обладают низкой температурой и высокой соленостью. В зарубежных работах также выделены четыре водные массы (таблица 10.2), совпадающие как по названию, так и по своим свойствам с приведенными выше. Исключение составляют только «прибрежные

воды»,

которые

в

зарубежной

классификации

трактуются более широко и именуются как «поверхностные», в связи с чем мы будем придерживаться именно последнего варианта. Таблица №10. 2. Водные массы Баренцева моря. Водные массы

Диапазон изменений

Диапазон изменений

температуры (оС)

солености (psu)

Поверхностные воды

-1,9 < T < 4,0

S < 34,0

Арктические воды

T0

S > 34,7

Холодные

плотные T < 0

S > 34,75

(донные) воды

76

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10.3.1. Анализ состояния гидрологических характеристик (июнь 2012 г.) На рисунке 10.5 представлено вертикальное распределение температуры и солености на океанографическом разрезе №1 («Кольский

меридиан»),

демонстрирующее

значительную

пространственную изменчивость как по горизонтали (от -1,3 до 5,8 о

С), так и по вертикали.

Рис. 10.5. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 1 («Кольский меридиан»).

77

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Теплый поверхностный слой с максимальными температурами до 5,8 оС распространяется от побережья Кольского полуострова до 74о с.ш. Далее на север поверхностные температуры значительно понижаются, достигая отрицательных значений -0,6 оС на последней станции разреза (77о с.ш.). В глубинном и придонном слоях также прослеживается наличие пространственной

неоднородности

в

распределении

значений

температуры и солености. Воды с максимальными значениями температуры в диапазоне от 4 до 5,4 оС отмечаются на разрезе между 70,5о и 74о с.ш. и залегают в слое от 75 до 240 метров. Воды с максимальными

значениями

солености

(35

psu)

залегают

в

центральной части разреза. Выявленная пространственная изменчивость температуры и солености на разрезе свидетельствует о наличии нескольких водных масс, обладающих различными термохалинными характеристиками. Воды с положительной температурой и соленостью более 34,4 psu принадлежат к баренцевоморской ветви АВМ, оказывающей сильное отепляющее воздействие, вследствие которого юго-западная часть моря не замерзает даже в зимний период. Данная водная масса прослеживается практически по всему разрезу (за исключением южной

и

северной

частей).

Ядро

АВМ

с

максимальными

температурами более 5,4 оС наблюдается в районе 71,5 – 71,8о с.ш. в слое от 100 до 220 м глубины. Уменьшение поверхностной солености на юге обуславливается наличием в этом районе Норвежского прибрежного течения, распресненного материковым стоком с Кольского полуострова, а на

78

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

севере – с влиянием холодных арктических вод, соленость которых обусловлена процессами таяния ледяного покрова. Разрез №3 (ЗФИ – мыс Желания) выполнен на условной границе Баренцева и Карского морей (рис. 10.6), являющейся динамически активной зоной взаимодействия арктических и атлантических вод. На поверхности до глубин 50 м за исключением станции №36 у мыса Желания располагаются холодные арктические воды с температурами близкими к точке замерзания. В северной части разреза у берегов ЗФИ арктические воды залегают от поверхности до дна. Начиная со станции №33, под поверхностными водами и до дна залегают теплые атлантические воды, распределение температур в которых обладает большой пространственной изменчивостью (от 0,4 до 1,8 оС). Между станциями 32 и 30 на протяжении около 100 км выделяется теплое ядро АВМ с температурой более 1,6-1,8 оС и соленостью 34,9. Данный поток, втекающий в Баренцево море, является частью фрамовской ветви АВМ, которая проникает в Карское море через желоб Св.Анны, обогнув ЗФИ с востока [Shauer, 2002].

79

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.6. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 3 (ЗФИ – м.Желания). Разрез №2 (рис. 10.7) в северо-западной части (станция № 20) демонстрирует наличие холодных вод с температурой меньше 0 оС. При этом соленость на данной станции изменяется от 34,4 на поверхности до 34,8 в придонном слое. Подобное распределение термохалинных характеристик указывает на то, что верхний 100 м слой на данной станции занимает арктическая водная масса, а глубже находятся холодные плотные воды, образовавшиеся в результате процессов осенне-зимнего ледообразования.

80

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Начиная со станции №21 и до конца разреза в направлении Новой Земли в слое от 40 метров глубины и до дна (за исключением станции №21) залегает АВМ с положительными температурами и соленостью более 34,7. Придонный слой на станции №21, также как и на

станции

№20,

Максимальные основываясь выраженных

заполнен

температуры на в

холодными

АВМ

особенностях наличии

плотными

водами.

1оС.

целом,

достигают

распределения

нескольких

ядер

с

В

температуры, максимальными

температурами на разрезе №2, можно сделать вывод о том, что АВМ распространяется в виде нескольких струй.

81

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.7. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 2 (Новая Земля – северо-запад).

При продвижении от разрезов №6 к №4 (рис. 10.8-10) и далее к №3, расположенном на границе Баренцева моря, наблюдается понижение температуры АВМ, что обусловлено отдачей тепла по мере ее продвижения в северо-восточном направлении вследствие теплообмена с более холодными водами и взаимодействием с атмосферой в зимний период. Следует также отметить, что на разрезе №4, как и на предыдущих разрезах, выделяются несколько струй АВМ, залегающих на разных глубинах и отличающихся максимальными температурами от 1,2 до 3,6 оС. В юго-восточной части разреза АВМ расположена в верхнем 100 м слое, тогда как в северо-западной части разреза слой АВМ расположен от 100 до 230 м глубины, залегая под арктическими водами. На станции № 45 на глубине 130-140 м было зафиксировано ядро теплых вод атлантического происхождения с температурами до 1,2 оС (рис. 10.8).

82

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.8. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 4.

83

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.9. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 5.

84

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.10. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 6. Разрез №7 расположен между архипелагом Новая Земля и островом Колгуев на границе взаимодействия вод Баренцева и Карского морей (рис. 10.11). В глубоководной части разреза у Новой Земли залегает холодная донная водная масса с отрицательными температурами и соленостью выше 34,8. Данные водные массы образовались в осеннее-зимний период в Баренцевом море. В верхнем слое

северной

температуры

части

которой

разреза

залегает

достигают

4,1

АВМ, на

максимальные

поверхности.

При

продвижении на юг в сторону острова Колгуев верхняя и нижняя

85

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

границы АВМ заглубляются, и на станции №63 их нижняя граница достигает дна (110 м), а верхняя залегает на горизонте 65 м глубины. В южной части разреза на станциях № 64 и 65 залегает поверхностная водная масса, соленость которой резко уменьшается (до 32,9), что связано с влиянием берегового стока. Следует отметить, что в результате интенсивного радиационного прогрева поверхностный слой до глубин 40-50 метров равномерно прогрет на протяжении всего разреза.

Рис. 10.11. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 7.

86

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Разрез №8, выполненный от острова Колгуев до м. Канин Нос, как и предыдущий, демонстрирует интенсивный равномерный прогрев поверхностного слоя за счет приходящей солнечной радиации (рис. 12). Соленость верхнего слоя последовательно уменьшается при приближении к Белому морю. С глубин 30 метров и до дна можно выделить малопрогретые и относительно соленые, по сравнению с поверхностными, воды, которые, по всей видимости, либо поступили с придонных горизонтов Белого моря, либо являлись ранее частью поверхностных вод Баренцева моря.

Рис. 10.12. Распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе № 8.

87

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.13. Значения линейного тренда температуры воды в Баренцевом море в слое 50-200 м осенью с 1970 по 2009 гг. [Lind, 2012]. На рисунке 10.13 показан положительный тренд значений температуры воды в слое 50-200 м, связанный с увеличением количества тепла, поступающего с АВМ, проникающей в Баренцево море с запада, севера и северо-востока. В период с 1970 по 2009 гг. температура воды в слое 20-200 м возросла в среднем на 1 оС. Для исследования трансформации и циркуляции АВМ в Баренцевом

море

были

построены

карты

пространственного

распределения значений максимальной температуры воды (рис. 10.14), а также глубины их залегания в слое с соленостью более 34,7 (рис. 10.15). Изменчивость температур в слое АВМ указывает на степень их трансформации и позволяет получить информацию о их циркуляции.

88

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

По полученным данным была проанализирована тенденция уменьшения температуры в ядре АВМ по мере прохождения по Баренцеву морю, начиная от разреза «Кольский меридиан» на восток и далее на северо-восток параллельно архипелагу Новая Земля. Так на разрезе №6 максимальные температуры ядра АВМ достигают 6 оС, на разрезе № 5 – 5,3 оС, далее на север на разрезе № 4 – 3,6 оС. На разрезе №2 температуры не превышают 1оС.

Рис. 10.14. Распределение максимальных температур (оС) в слое атлантической

водной

массы.

Точками

океанографических станций.

89

показано

положение

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.15. Распределение максимальных температур (оС) (красные цифры) и глубины их залегания (м) (синие цифры) в слое АВМ на океанографических станциях. На рисунке 10.16 представлено распределение температуры и солености в слое АВМ (S > 34,7) на океанографических станциях, выполненных в разных районах Баренцева моря.

90

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.16. TS диаграмма – распределение температуры и солености на океанографических станциях. Изолиниями показана потенциальная плотность. 1 – АВМ, поступившая с Нордкапским течением (станции № 3-15); 2 – водная масса атлантического происхождения на севере разреза №1 «Кольский меридиан» (станции № 16-18), 3 – струя теплого течения из Карского моря на разрезе ЗФИ – мыс Желания (станция № 31), 4 – АВМ в центральной части

91

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Баренцева моря (станция № 45), 5 – вытекающий поток АВМ из Баренцева моря у северной оконечности Новой Земли (станция № 18). По мере своего прохождения по Баренцеву морю атлантические воды,

поступившее

с

запада,

охлаждаются,

а

соленость

их

уменьшается за счет перемешивания с менее солеными арктическими водами (рис. 10.16). Не выясненным остается происхождение аномально теплой струи АВМ в центре Баренцева моря, обнаруженной на станции № 45. Располагаясь в центральном районе Баренцева моря на глубине 133 метров,

данный

поток

может

являться

частью

струи

как

баренцевоморской, так и фрамовской ветви АВМ, пришедшей с севера или с северо-востока. По своим термохалинным свойствам теплый поток на станции № 45 больше всего схож с водами фрамовской ветви АВМ (рис. 10.16). Анализ гидрохимических данных, полученных в ходе проведения рейса, может помочь в определении генезиса рассматриваемого потока. На основании полученных данных распределения максимальных температур (рис. 10.14) и TS анализа (рис. 10.16), была построена схема циркуляции АВМ в Баренцевом море (рис. 10.17).

92

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.17. Схема циркуляции атлантических вод в Баренцевом море. Красными стрелками показана баренцевоморская ветвь, оранжевыми – фрамовская ветвь АВМ. 10.3.2.Теплозапас и потоки тепла Баренцево море играет одну из ключевых ролей в формировании климатической системы Северной Атлантики и СЛО в целом за счет существенного притока тепла АВМ, интенсивного теплообмена с атмосферой, формирования ледяного покрова [Simonsen and Haugan, 1996].

93

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

По данным Sandø и др. [2010] вклад солнечной радиации играет гораздо меньшую роль в общем балансе тепла по сравнению с приходящим потоком из Северной Атлантики, большая часть которого поступает в Баренцево море с запада между побережьем Норвегии и островом Медвежий. На рисунке 10.18 показано распределение теплосодержания (×103 МДж/м2)

в

слое

АВМ

(T>0,

S>34.7),

рассчитанного

по

экспедиционным данным. Наибольшее количество тепла в слое АВМ (до 7,5 ×103 МДж/м2) наблюдается на западе Баренцева моря. По мере своего

продвижения

на

северо-восток

теплосодержание

АВМ

уменьшается почти в шесть раз (от 6 ×103 МДж/м2 в районе «Кольского меридиана» до 1-2 ×103 МДж/м2 к северу от Новой Земли). При этом наибольшие теплопотери в слое АВМ происходят при продвижении к архипелагу «Новая Земля» в юго-восточной части моря и повороте основного потока в северо-восточном направлении. Следует

иметь

ввиду,

что

подобные

оценки

являются

приблизительными, т.к. не учитывают сезонного и межгодового хода температуры АВМ, что также вносит вклад в изменчивость теплосодержания. С северо-востока в Баренцево море втекает фрамовская ветвь АВМ, теплозапас которой в 2 раза выше (4×103 МДж/м2), чем у вытекающей в Карское море баренцевоморской ветви (2×103 МДж/м2) .

94

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.18. Распределение значений теплосодержания (×103 МДж/м2) в слое АВМ. Используя полученные градиенты температур в слое АВ, для станций 31 и 32 (рис. 10.19), были сделаны оценки вертикальных потоков тепла в вышележащие слои. Расчет проводился по следующей формуле: Ft  c p K t

T z

95

,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

где

cp -

удельная теплоемкость морской воды,  - средняя плотность

морской воды в слое, K t - коэффициент турбулентности, T – температура воды, z – глубина. Градиент температуры рассчитывался в слое толщиной 70 м от верхней границы АВ (0о изотерма). Коэффициент

турбулентности

изменялся

от

1

до

10

см2/с.

Аналогичные расчеты были проведены и для станции, сделанной здесь же в октябре 2008 года экспедицией «БАРКАЛАВ-2008». Полученные оценки очень близки друг к другу (Табл. 10.3).

Рис. 10.19. Вертикальное распределение значений температуры воды на станции №31 – 2012 г. (синяя кривая), станции №32 – 2012 г. (зеленая кривая) и станции № 258 – 2008 г. (красная кривая). Таблица 10.3. Вертикальные потоки тепла в слое АВМ. № станции

Год

Широта Долгота (N) (E)

96

T / z

2

Ft (Вт/м

)

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

31 32 St258

2012 2012 2008

78.5 78.9 78.5

64.083 62.783 64.076

0.018 0.017 0.015

7.8-78,2 7.3-73.4 6.5-65.3

работ

было

выполнено

10.3.3. Заключение 1. В

результате

экспедиционных

130

океанографических станций, на которых определялось вертикальное распределение температуры и солености морской воды. 2. Получены новые данные о термохалинном состоянии Баренцева моря с хорошим пространственным (как по горизонтали, так и по вертикали) разрешением. 3. Проанализировано распределение максимальных температур в ядре АВМ, изменяющиеся от 6 оС в западной части Баренцева моря до 0,4 о

С к северу от Новой Земли на границе с Карским морем. Значения

солености

АВМ

также

уменьшаются

в

северо-восточном

направлении, изменяясь от 35 до 34,9. 4. На основе полученных данных построена схема циркуляции теплых атлантических вод в Баренцевом море, отражающая наличие преимущественно циклонального круговорота АВМ вдоль побережья Кольского полуострова и Новой Земли. Другой, меньший по объему поток баренцевоморской ветви АВМ, направлен в центральный и северо-западный районы моря. С севера (данные из литературных источников) и северо-востока в Баренцево море поступают теплые воды фрамовской ветви АВМ, залегающие в придонных слоях. Показано наличие струйного течения АВМ в Баренцевом море. Так вдоль Новой Земли АВМ распространяется двумя основными

97

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

потоками, один из которых, расположенный ближе к архипелагу, движется

в

поверхностном

слое,

в

то

время

как

второй,

расположенный западнее, залегает под холодными арктическими водами. 5. Проанализировано

изменение

теплосодержания

АВМ.

При

пересечении Баренцева моря теплозапас АВМ уменьшается почти в 6 раз (от 6 ×103 МДж/м2 в районе «Кольского меридиана» до 1-2 ×103 МДж/м2 к северу от Новой Земли). При этом с северо-востока в Баренцево море втекает фрамовская ветвь АВМ с теплосодержанием 4×103 МДж/м2, что в 2 раза больше, по сравнению с выносимым теплом

в

Карское

море.

Согласно

полученным

данным

баренцевоморская ветвь АВМ теряет более 80 % своего тепла на акватории Баренцева моря. 6. Получены оценки вертикальных потоков тепла, варьирующиеся

в

пределах от 10 до 70 Вт/м2, направленные из слоя фрамовской ветви АВМ (океанографические станции № 31-32) в вышележащие слои. При максимальных значениях теплоотдачи (70 Вт/м2) слой АВМ с теплосодержанием 4×103 МДж/м2 полностью отдаст свое тепло не раньше, чем через 2 года. Приведенные расчеты свидетельствуют о том, что теплые АВ, изолированные от поверхности более холодными арктическими водами, могут находиться на шельфе Баренцева моря как минимум несколько лет. 7. В придонном слое центральной части Баренцева моря обнаружено ядро теплых вод (1,2

о

С) атлантического происхождения. По

термохалинным характеристикам эти воды близки к фрамовской ветви АВМ, приходящей в данный район моря с севера.

98

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Список литературы Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том 1. Баренцево море. Под ред. Ф.С. Терзиева. Ленингад: Гидрометеоиздат, 1990. 281 с. Blindheim, J., 1989. Cascadingof Barents Sea bottom water into the Norwegian Sea. Rapports et Process-Verbaux des Reunions. Conseil International Pour L’Exploration de la Mer 188, 49–58. Ingvaldsen, R., Loeng, H., Asplin, L., 2002. Variability in the Atlantic inflow to the Barents Sea based on a one-year time series from moored current meters. Continental Shelf Research 22, 505–519. Lind, S., Ingvaldsen, R., 2012. Variability and impacts of Atlantic Water entering the Barents Sea from the north. Deep-Sea Research, I62, 70–88. Loeng, H., 1991. Features of the physical oceanographic conditions of the Barents Sea. Polar Research 10 (1), 5–18. Pfirman, S., Bauch, D., Gammelsrød, T., 1994. The northern Barents Sea: water mass distribution and modification. in: Johannesen, O.M., Muench, R., Overland, J. (Eds.), The Polar Oceans and their Role in Shaping the Global Environment. Geophysical Monograph Series, vol.85, American Geophysical Union, pp. 77–94. Schauer, U., Loeng, H., Rudels, B., Ozhigin, V., and Dieck, W.: Atlantic Water flow through the Barents and Kara Seas, Deep-Sea Res I, 49, 2281–2298, 2002.

99

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Simonsen, K., and P. M. Haugan (1996), Heat budgets of the Arctic Mediterranean and sea surface flux parameterizations of the Nordic Seas, J. Geophys. Res., 101, 6553–6576. Sandø, A. B., J. E. Ø. Nilsen, Y. Gao, and K. Lohmann (2010), Importance of heat transport and local air‐sea heat fluxes for Barents Sea climate variability, J. Geophys. Res., 115, C07013, doi:10.1029/2009JC005884.

10.4. Гидрологические условия Белого моря

100

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10.4.1. Формирование гидрологического режима Белого моря В

формировании

особенностей

и

характерных

черт

гидрологического режима Белого моря решающая роль принадлежит: -географическому положению и размерам моря; -глубине и рельефу дна; -материковому стоку в море; -воздействию на водную массу приливной волны Баренцева моря. Географическое

положение

моря

имеет,

прежде

всего,

климатические следствия. Глубоко врезавшееся в материк, очень небольшое по площади и расчлененное на ряд вдающихся в сушу заливов Белое море испытывает на себе сильное влияние материка. Климат моря приобретает, в некоторой мере, континентальный характер. Другие весьма важные с гидрологической точки зрения климатические особенности Белого моря это отчетливо выраженный муссонный тип, т.е. сезонная смена преобладающих ветров. Рельефу дна моря принадлежит большая роль. Наиболее существенной особенностью рельефа дна является его ковшеобразная форма. Главная котловина моря, глубина которой достигает 350м, отделена от Баренцева моря порогом, расположенным при выходе из Горла моря наибольшая глубина этого порога около 40м. Тем самым создается препятствие для прямого обмена глубинных вод Бассейна Белого моря с глубинными водами Баренцева моря. Возникает обособление глубинных вод Белого моря резко отличающихся от сменных вод Баренцева моря. Также этому способствует большая протяженность Горла и Воронки моря. Воды, проникающие через них

101

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

в Бассейн, успевают на своем пути подвергнуться существенной переработке. Основными источниками формирования водных масс Белого моря служат баренцевоморские и материковые воды. В результате смещения этих основных водных масс появляется ряд новых. Речные воды в чистом виде встречаются только в вершинах заливов, а баренцевоморские – в Воронке. Горло Белого моря занято водной массой, отличающейся постоянством характеристик по глубине, что является следствием интенсивного перемешивания в этом районе. Наиболее интересны водные массы Бассейна. Зона постоянной отрицательной температуры

и высокой солености в глубинных

частях Белого моря приурочена к центральному глубокому желобу, простирающемуся от меридиана о. Жижгин до района Средних Луд. Единственным источником холодных вод глубинных впадин является течение из Баренцева моря в Белое вдоль Терского берега. Обновление вод происходит зимой, так как летом воды Горла сильно нагреваются и перемешиваются с более пресными водами. Кроме глубинной

и

поверхностной

водной

массы

еще

существует

промежуточная водная масса, температура и соленость которой лежат в пределах от -1 до +5°С и от 27 до 29‰. Залегает она в слое между 15 и 60м, источник ее образования – летние горловские воды. В зависимости от сезона количество водных масс Белого моря и их характеристики меняются. Основными факторами, формирующими динамику вод Белого моря, являются следующие: атмосферные процессы, развивающиеся над его акваторией, входящие из Баренцева моря длинные волны,

102

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

сток рек, собственный прилив, перепад среднего уровня между Белым и Баренцевым морями. Взаимодействуя с водными массами, перечисленные процессы образуют реальную картину течений Белого моря. По характеру временного изменения течения можно разделить на периодические и непериодические. Первые связаны с волновыми процессами, например, приливными волнами. Вторые зависят от пространственной неоднородности гидрофизических полей. Этими течениями

осуществляется

долговременное

перераспределение

водных масс в пространстве. Влияние материкового стока оказывается значительным в силу того, что размеры материкового стока весьма велики по отношению к площади моря. В основном материковый сток сосредоточен в пределах Бассейна моря и заливов. Объем годового стока здесь составляет 4,5% всего объема Бассейна с заливами. Естественным следствием столь крупных размеров ежегодного поступления речных вод является значительное

распреснение

поверхностных вод Белого моря и особенно его заливов. Это распреснение обуславливает в пределах Бассейна и заливов резко переслоенное строение вод, так как распресненные поверхностные воды подстилает проникающая через Горло более соленая вода. Возникающий таким образом скачок плотности ограничивает глубину распространения зимней вертикальной циркуляции, которая доходит всего до глубины 30-40м. Материковый сток играет большую роль также в создании системы постоянных течений Белого моря (Рис. 10.20), являясь не

103

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

только одной из главных причин образования стокового течения из моря, но и непосредственно влияя на создание отдельных ветвей системы течений, например - Двинское течение. Резкий годовой ход стока обуславливает и сезонные изменения всей горизонтальной циркуляции поверхностных вод моря. Приливные явления тоже приобретают в гидрологическом режиме Белого моря важнейшее значение. Помимо общих колебаний уровня, распространение приливной волны через Воронку и Горло сопровождается весьма мощными приливо-отливными течениями, охватывающими на значительной площади Горла и Воронки всю толщу водной массы от поверхности до дна и вызывая мощное турбулентное

перемешивание,

приводящее

к

выравниванию

температуры и солености от поверхности до дна. В результате перемешивания в Горле приходят в теснейшее взаимодействие воды постоянного стокового течения Белого моря и воды питающего течения из Баренцева моря.

Создаваемый приливами режим

интенсивного перемешивания вод Горла имеет чрезвычайно важные следствия также и для всей биологии моря. Таким образом, в Белом море принято выделять следующие квазипостоянные

течения:Беломорское

–

начинающееся

от

м.

Зимнегорский и идущее сначала вдоль Зимнего берега до м. Инцы, а далее на север к о. Сосновец и Баренцеву морю. Двинское – направляющееся в основном вдоль Зимнего берега в Горло. Онежское – выходящее через восточную Соловецкую Салму вдоль Летнего берега в Двинский залив.

104

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Кандалакшское – выходящее из Кандалакшского залива по направлению к Онежскому заливу. Мезенское

–

выходящее

из

Мезенского

залива

вдоль

Конушинского берега в Воронку. Кроме этих течений выделяют также Баренцевоморское, которое несет воды Баренцева моря в Белое и обнаруживается в северозападной части Воронки.

Рис. 10.20 Схема квазипостоянных течений Белого моря 10.4.2. Гидрологические условия в Белом море в июле 2012 года Анализ материалов глубоководных наблюдений был произведен по данным измерений на вековых и стандартных океанографических

105

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

разрезах и океанографических станциях в Бассейне, Горле и Воронке моря, Кандалакшском, Онежском и Двинском заливах, а также рейдовой суточной станции у острова Сосновец (Рис. 10.21).

Рис. 10.21 Схема океанографических станций и разрезов Белого моря Вертикальное распределение гидрологических элементов Вековой океанографический разрез м. Канин Нос – м. Святой Нос расположен в Воронке Белого моря. Он является границей между Белым и Баренцевым морями. Анализ вертикального распределения

106

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

температуры и солености на данном разрезе показал следующее: стратифицированные воды располагаются вблизи Канинского берега (Рис. 10.22, 23). Здесь явно прослеживается стоковое Беломорское течение. Оно представляет собой вытянутую вдоль берега узкую полосу - фронтальную зону (станции 71 - 72) со значительными горизонтальными градиентами температуры и солености (0,25°С/км и 0,22‰/км).

Рис. 10.22 Распределение температуры на разрезе № 9 м. Канин Нос – м. Святой Нос Практически половину протяженности разреза до Терского берега

занимают

Баренцевоморские

воды.

Соленость

их

от

поверхности до дна практически однородна (S‰ = 34‰). Вследствие летнего прогрева входящие поверхностные воды Баренцева моря стратифицированы по температуре. Между 76 и 77 станциями разреза проходит еще одна фронтальная зона. Между фронтальными зонами

107

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

(станции 72-76) расположены стратифицированные по солености воды.

Вертикальные

градиенты

температуры

и

солености

в

стратифицированных водах незначительны.

Рис. 10.23 Распределение солености на разрезе № 9 м. Канин Нос – м. Святой Нос

108

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.24 Распределение температуры на разрезе № 10 м. Инцы – р. Пулоньга В Горле Белого моря, на вековом разрезе м. Инцы – р. Пулоньга вертикальная стратификация наблюдается вдоль Зимнего берега (Рис. 10.24, 25). Воды здесь теплее и распресненнее чем у Терского берега, что в очередной раз говорит о том, что Беломорские воды выходят из Бассейна и Двинского залива вдоль Зимнего берега, а воды Баренцева моря проникают вдоль Терского берега. Значения температуры и солености воды у Зимнего берега меняются от 8,6 до 4,5°С и от 25 до 28‰ соответственно. У Терского берега эти значения меняются незначительно от 5,4 до 4,5°С и от 28 до 29‰. Вследствие сильного течения из Воронки моря воды здесь не стратифицированы и по всей толще однородны.

109

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.25 Распределение и солености на разрезе № 10 м. Инцы – р. Пулоньга Вековой разрез м. Зимнегорский – Ивановы Луды расположен с востока на запад и пересекает весь Бассейн Белого моря. Анализ вертикального распределения температуры и солености воды на данном разрезе показал устойчивую вертикальную стратификацию вод по всей протяженности разреза (Рис. 10.26, 27).

110

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.26 Распределение температуры на разрезе № 11

м.

Зимнегорский – о. Ивановы Луды Термогалоклин здесь примыкает к самой поверхности моря, занимая слой 0-30м. Сильное весеннее распреснение поверхностного слоя вод Бассейна водами Двинского залива, вызванное таянием льда и речным стоком, а также недостаточное количество солнечного тепла на глубинах приводят

к появлению резких вертикальных

градиентов солености – до 0,3‰/м и температуры – до 0,5°С/м. Особенно это заметно в восточной части Бассейна, примыкающей к Двинскому заливу. В центральной и западной частях моря

градиенты в термогалоклине уменьшаются

0,2°С/м.

У

самого

Карельского

берега

Бассейна

до 0,05‰/м и

наблюдается

зона

гомотермальных и гомохалинных вод, это показывает на выходящее из Кандалакшского залива по направлению в Онежский залив

111

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Кандалакшское течение. Температура воды на разрезе понижается с глубиной от 15,50°С на поверхности, до -1,39°С на самой глубокой станции разреза, с глубиной 278м. Нулевая изотерма располагается на горизонтах 40-80м. Соленость с глубиной повышается от 18,55‰ на поверхности, до 29,95‰ на глубине 278м.

Рис. 10.27 Распределение солености на разрезе № 11м. Зимнегорский – о. Ивановы Луды Рейдовая суточная станция в Горле моря у острова Сосновец состояла из 9 серий, с промежутками между сериями 3 часа. Наблюдения начались 29 июня в 21 час ВСВ (Всемирное скоординированное время) и закончились 30 июня в 21 час.

112

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Суточные колебания температуры воды обусловлены суточными изменениями притока солнечного тепла. Летом они максимальны, но в Горле моря, в связи с динамичностью района они невелики. Большее влияние на суточные изменения температуры воды в данном районе моря оказывают приливные течения. Амплитуды колебаний температуры воды в течение приливо-отливного цикла составили: на глубине 3м – 0,3°С, на глубине 7м – 1,0°С, на дне – 0,8°С (Рис. 10.28)

Рис. 10.28 Распределение температуры на суточной станции у о. Сосновец Как правило, максимумы и минимумы температуры воды наблюдаются при смене течений. Однако, будет температура понижаться с приливом и повышаться с отливом или будет иметь место обратное явление – общего правила не установлено, так как это

113

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

всецело зависит от соотношения характера вод поступающих в Горло из Бассейна и Воронки, что и наблюдалось в нашем случае. Взаимосвязь колебаний температуры воды с характером течений проследить не удалось. В отличие от приливных изменений температуры воды характер связи приливных колебаний солености с фазой течений очень прост и почти всегда одинаков: соленость возрастает с приливом и понижается с отливом. В соответствие, с чем моменты максимума и минимума

солености

обычно

приходятся на моменты

конца

приливного и отливного течений. По нашим наблюдениям минимальные значения солености (29,5‰) зафиксированы на сериях №83 и №89 (Рис. 10.29), это около моментов смены отливного течения на приливное. Максимальные значения солености (29,75‰) наблюдались на серии №86 в момент поворота прилива на отлив. Амплитуда колебаний солености с течение суток была незначительна и составила: на глубине 3м – 0,06‰, на глубине 7м – 0,2‰, на дне – 0,1‰.

114

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.29 Распределение солености на суточной станции у о. Сосновец Океанографический разрез м. Титов – м. Кочинный расположен в средней части Кандалакшского залива. Кандалакшский залив также как и Бассейн Белого моря относится к стратифицированному району. Картина распределения температуры воды и солености с глубиной в этих районах аналогичные. На данном разрезе наблюдались резкие изменения этих элементов с глубиной (Рис. 10.30, 10.31). Значения температуры воды уменьшались от 12,6 до солености увеличивались от 24,5 до 29,5‰.

115

-1,0°С, а значения

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 10.30 Распределение температуры на разрезе м. Титов – м. Кочинный Слой скачка температуры и солености располагался в слое от 0м до 20м. Вертикальные градиенты температуры и солености в нем составили: 0,58°С/м и 0,6‰/м соответственно. Нулевая изотерма проходит на глубине 100м.

Рис. 10.31 Распределение солености на разрезе м. Титов – м. Кочинный

116

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Так же хорошо стратифицированы водные массы на выходе из Двинского залива – разрез Унская губа – м. Керец. Значения температуры воды меняются здесь от поверхности до дна от 17,0 до 1°С по всей протяженности разреза, т.е. от Летнего до Зимнего берега (Рис. 10.32).

Рис. 10.32 Распределение температуры на разрезе Унская губа – м. Керец Значения солености меняются не только по вертикали, но и по горизонтали (Рис. 10.33). Увеличение изохалин у Зимнего берега залива показывает на выход распресненного Двинского течения. Между 125 и 126 станциями разреза наблюдается стоковый фронт реки Северная Двина. Речные воды, дойдя до выхода из залива, не успели в существенной мере перемешаться с морскими в устье, поэтому на поверхности образовался сравнительно тонкий слой

117

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

распресненных вод. А в месте соприкосновения морских и речных вод появились резкие горизонтальные градиенты солености (от 0,6‰/км до 0,9‰/км).

Рис. 10.33 Распределение солености на разрезе Унская губа – м. Керец 10.4.3. Заключение. Распределение водных масс в Белом море в июне-июле 2012 года По результатам исследований в конце июня – первой декаде июля 2012 года в Белом море можно выделить 6 водных масс: -баренцевоморскую; -водную массу Горла моря; -поверхностную водную массу Бассейна моря; -глубинную водную массу Бассейна;

118

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

-промежуточную; -водную массу заливов. Баренцевоморские

воды

занимали

западную

часть

от

поверхности до дна. По всей толще они практически однородны по солености (34,2‰) и немного изменялись по температуре (7,4 – 4,0°С). Несколько меньшую соленость (30,2‰) и более высокую температуру (9,3 – 7,0°С) эти воды имели в восточной части Воронки, что вызвано притоком более пресных и теплых вод, поступающих со сточным течением Белого моря. Горло моря было заполнено водной массой Горла. Она образовалась в результате смешения баренцевоморских вод и вод поступающих из Бассейна и Двинского залива. При детализации можно выделить проходящие через Горло воды питающего и сточного течения. Несмотря на перемешивание их отличия друг от друга видны. Т, S-индекс питающего течения: 4,8°С и 28,5‰. Т, Sиндекс сточного течения: 8,6 – 5,0°С и 24,5 - 27,5‰. Поверхностная водная масса Бассейна была распростронена по всей площади Бассейна. Нижние границы ее располагались на глубине 20-30м. В период исследований она не испытывала сильных перемешивающих

воздействий

и

достаточно

нагрелась

на

поверхности, приобретая характерные черты стратификации и передавая полученное тепло в глубину. Температура вод и соленость находились в пределах от 15,5 до 9,5°С и от 23,0 до 27,0‰. Глубинная водная масса заполнила глубоководные впадины Кандалакшского залива и Бассейна моря ниже горизонта 100-120м.

119

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Соленость этих вод выше 29‰, а температура изменялась от -1,4°С в Бассейне до 0,0°С в Кандалакшском заливе. Промежуточная водная масса залегала в слое от 40 до 70м. Летом 2012 года зона ее распространения – Бассейн, Кандалакшский и Двинский заливы. Располагалась она между поверхностной и глубинной водными массами. Температура промежуточной водной массы около 0,0°с, соленость – 27,5 – 28,5‰. Распресненные

воды

заливов

занимали

верхний

5-10-ти

метровый слой в Онежском, Кандалакшском и в Двинском заливах. Это хорошо прогретые до 18,3°С и соленостью 11,4 – 23,0‰. Таким образом, в июне-июле 2012 года в Белом море наблюдались все 6 водных масс характерных для летнего периода.

120

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11. Гидрохимия вод северных морей 11.1. Цели и задачи исследования Целью исследований является изучение современного состояния гидрохимической структуры Баренцева и Белого морей, выявление и оценка пространственной изменчивости основных гидрохимических характеристик (растворенного кислорода, биогенных элементов, рН и др.) в их водах. Задачи исследований:  Произвести отбор проб морской воды на стандартных горизонтах разрезов по маршруту движения судна;  Получить новые данные о содержании растворенного кислорода, рН, Ox/Red потенциала, биогенных элементов (фосфатов, силикатов, нитритов и аммония) на стандартных горизонтах в водах исследуемых морей в период проведения экспедиции;  Определить содержание неорганических катионов в исследуемых водах;  Определить содержание тяжелых металлов в пробах прибрежных почв и донных отложений.  Выявить и оценить пространственную изменчивость биогенных элементов и растворенного кислорода в морских водах. Изучение пространственной изменчивости основных гидрохимических показателей, является необходимым для оценки состояния среды, выявления основных водных масс и оценки продуктивного потенциала. Основными гидрохимическими характеристиками морской среды являются содержание в ней растворенного кислорода и биогенных элементов, значения рН и Ox/Red потенциала, соотношение ионов основного солевого состава вод. Важное значение

121

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

для оценки состояния водоемов представляют данные о содержании в их компонентах (воде, донных осадках, прибрежных почвах) загрязняющих веществ, таких как, например, тяжелые металлы. Растворенный кислород в морской воде определяет кислородный режим водных объектов и является одним из важнейших биохимических показателей состояния морской среды. Он обеспечивает существование водных организмов и определяет интенсивность окислительных процессов в морях и океанах. Изучение соединений азота, фосфора и кремния важно не только для биохимии и гидробиологии, но и для решения задач физической океанологии, таких как генезис водных масс, интенсивность процессов перемешивания и адвективного переноса вод. Азот, фосфор и кремний являются биогенными элементами, которые интенсивно потребляются при образовании первичной продукции. При достаточном количестве этих элементов активно развиваются простейшие организмы, которые в свою очередь питают более крупные, создавая основы, так называемой «пастбищной» пищевой цепи. Изменения в составе форм азота указывают на направленность основных биохимических и гидробиологических процессов в морской среде. Познание химии фосфора в океане имеет значение для понимания процессов формирования залежей фосфоритов на дне океана и образования фосфорных конкреций. Данные о содержании и распределении кремния в морской воде позволяют судить о границах и перемещениях различных водных масс и особенно вод, подверженных влиянию речного стока, так как в речных водах концентрация кремния выше, чем в морских. Несвойственный данному водоему избыток биогенных элементов часто связан с антропогенным влиянием и свидетельствует, например, об интенсивном выносе удобрений с сельскохозяйственных полей или загрязнении бытовыми стоками. Спровоцированный этим избытком биогенов интенсивный рост 122

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

первичной продукции может оказаться губительным для водоема изза потребления кислорода на деструкцию органического вещества, снижения глубины фотического слоя и потребления других биогенных элементов. Отношение содержания химических элементов для отдельных видов, родов, семейств и других таксономических групп являются геохимическими константами, которые имеют практическое значение для расчета количества извлекаемых из океана живыми организмами химических элементов, например, при фотосинтезе. Величина рН является одним из важнейших показателей качества вод и характеризует состояние кислотно-щелочного равновесия воды. От величины рН зависит развитие и жизнедеятельность водной биоты, формы миграции различных элементов, агрессивное воздействие воды на вмещающие породы, металлы, бетон. Солёность (общая минерализация) является одной из основных характеристик водных масс, распределения морских организмов, элементов морских течений и т.д. Особую роль она играет в формировании биологической продуктивности морей и океанов, так как многие организмы очень восприимчивы к незначительным её изменениям.

o

Всего за период экспедиции на борту судна было выполнено: в Баренцевом море - 8 разрезов, включающих 69 океанографических станций, из них 60 станций с гидрохимическими определениями, общее количество проанализированных проб воды – 4584, в том числе на определение О2 - 827 (315 - амперометрическим методом и 512 проб методом Винклера); рН - 545; Eh - 545; Р (РО4) - 511; Si (Si2O3) - 1090; NO2 - 545; NH4 - 129; катионного состава - 392 пробы. Выполнено определение содержания тяжелых металлов в 17 образцах донных осадков и 22- в пробах прибрежных почв;

123

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

o

в Белом море - 8 разрезов, включающих 66 океанографических станций, из них 63 станции с гидрохимическими определениями, общее количество проанализированных проб воды – 2255, в том числе на определение О2 - 222; рН - 376; Eh 376; Р (РО4) - 266; Si (Si2O3) - 511; NO2 - 242; NH4 - 30; катионного состава – 232 пробы. Выполнено определение содержания тяжелых металлов в 41 образцах донных осадков и 13- пробах прибрежных почв. 11.2. Основные гидрохимические характеристики морских вод

Растворенный кислород является одной из важнейших гидрохимических характеристик и от его количества непосредственно зависят как биологические, так и химические процессы в природных водах. Как правило, в поверхностные воды кислород поступает из атмосферы. Его содержание в водах зависит от физических характеристик среды, таких как температура и соленость воды, которые влияют на растворимость кислорода. О насыщенности вод кислородом судят по отношению фактической концентрации in situ к величине его растворимости при данных температуре и давлении, выраженному в процентах. Насыщение вод кислородом не редко превышает 100% в случаях интенсивного перемешивания вод, например из-за волнения, или при конвекции, когда насыщенные кислородом поверхностные воды быстро опускаются на значительные глубины. Кроме того, кислород является продуктом фотосинтеза и его содержание в поверхностных водах бывает повышено в период активности фотосинтезирующих организмов. В зоне интенсивного фотосинтеза (в фотическом слое) часто наблюдается значительное пересыщение морской воды кислородом (выше 120-125 %). Уровень концентраций кислорода в толще вод определяется соотношением окислительных и восстановительных процессов, являющихся первичными в расходовании и поступлении кислорода, и процессами обмена с атмосферой и внутри водной толщи. Кислород, 124

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

продуцируемый при расщеплении воды в процессах фотосинтеза, расходуется на окислительные процессы: на дыхание живых организмов, на окисление органических и неорганических веществ естественного и антропогенного происхождения. Таким образом, его концентрации определяют направление и скорость окислительновосстановительных реакций. Обмен кислородом между океанами по своим масштабам не уступает окислительно-восстановительным процессам. Так, его годовой перенос при водообмене между океанами сопоставим с продуцированием кислорода при фотосинтезе и его биохимическим потреблении за год. Перенос кислорода по вертикали осуществляется при конвективном и турбулентном перемешивании, а также при динамическом опускании и подъеме вод. Скорость переноса кислорода по вертикали на 3-6 порядков меньше, чем по горизонтали. Вертикальные структурные зоны в океанах, отдельные океаны и их районы существенно различаются по запасам и содержанию кислорода в зависимости от особенностей стратификации, циркуляции и биологической продуктивности вод. В поверхностном (в среднем до 300 м) слое океана идут следующие процессы: продуцирование кислорода при фотосинтезе; поступление и/или его отдача в атмосферу вследствие разницы его парциального давления в этих средах; биохимическое потребление на дыхание живых организмов и его расходование на окисление отмерших остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности. Принято считать, что в среднем до 90% создаваемого ежегодно органического вещества разлагается до конечных продуктов в поверхностных водах. В поверхностных водах с наибольшей интенсивностью протекают динамические процессы, такие как ветровое перемешивание и перемешивание в течениях, которые имеют здесь максимальные скорости. В этой зоне максимально развито конвективное перемешивание из-за понижения температуры в осенне-зимнее время. Максимальна здесь и стратификация,

125

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

возникающая из-за различия в вертикальных градиентах плотности, обусловленных сезонной изменчивостью температуры и солености. В высокопродуктивных областях океана концентрация и насыщение вод кислородом с глубиной резко падает вследствие уменьшения его поступления в нижележащие слои из-за развития стратификации при его большом биохимическом потреблении на окисление органического вещества. Солёностью морской воды (S ‰) называют выраженную в граммах суммарную массу всех твердых растворенных веществ, содержащихся в 1 кг морской воды, при условии, что все твердые вещества высушены до постоянной массы при 480 0С, органические соединений полностью минерализованы, бромиды и иодиды заменены эквивалентной массой хлоридов, а карбонаты превращены в оксиды. Следовательно, морская вода в действительности содержит немного больше солей по сравнению с определенными таким образом значениями солености. Солёность в океанографии является одной из основных характеристик водных масс, распределения морских организмов, элементов морских течений и т.д. Особую роль она играет в формировании биологической продуктивности морей и океанов, так как многие организмы очень восприимчивы к незначительным её изменениям. Солёность может меняться в очень широких пределах, но, тем не менее, соотношение отдельных компонентов солевого состава морской воды остается практически постоянным, за исключением сильно опресненных участков, прилегающих к устьям рек. Величина рН является одним из важнейших показателей качества вод и характеризует состояние кислотно-щелочного равновесия воды. От величины рН зависит развитие и жизнедеятельность водной биоты, формы миграции различных элементов, агрессивное воздействие воды на вмещающие породы, металлы, бетон.

126

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Значение рH морской воды зависит от её солевого состава, содержания растворенных газов и органических соединений. Оно регулируется углекислотно-карбонатной системой, которая является наиболее сильным буфером морских вод и изменяется в открытом море в сравнительно узких пределах - от 7,7 до 8,6. Однако даже небольшие изменения рН имеют громадное значение для процессов, происходящих в толще морских вод. Величина рН морских вод, подверженных интенсивному загрязнению сточными водами или в зоне смешения с пресными водами, может изменяться в более широких пределах. Величина рН характеризует кислотные условия среды. На рН влияют изменения температуры воды и гидростатического давления. За счет уменьшения концентрации углекислого газа в слое фотосинтеза величина рН обычно достигает максимума. Ниже слоя фотосинтеза она уменьшается под влиянием процессов окисления органического вещества (накопление СО2) и увеличения гидростатического давления. Таким образом, режим рН является условием и показателем окислительно-восстановительных процессов, протекающих в природных водах. Eh – указывает на преобладание процессов окисления или восстановления, а следовательно, на формы, в которых будут существовать химические элементы (в том числе биогенные) в данных условиях. Биогенные элементы являются важнейшими ингредиентами природных вод. Наибольшее значение имеют такие макроэлементы как азот, фосфор и кремний. Наличие именно этих соединений является необходимым условием для синтеза органического вещества автотрофными организмами (фитопланктоном). А для арктических морей, как и для океана в целом, именно фотосинтезированное органическое вещество является энергетическим фундаментом для построения всей продукционной системы. В гидрохимии азота, фосфора и кремния наибольшее значение имеют азотная, ортофосфорная и кремниевая кислоты. Поскольку 127

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

нитраты щелочных и щелочно-земельных металлов, ортофосфаты и силикаты щелочных металлов хорошо растворимы в воде. В то время как фосфаты и силикаты других металлов в воде трудно растворимы или практически нерастворимы. В воде океана азот, фосфор и кремний присутствуют в виде органических и неорганических соединений, как истинные растворы (в ионной форме), так и в составе коллоидов и взвесей терригенного и органогенного происхождения. Азот и фосфор выполняют важнейшие биохимические функции. Азот входит в состав как неорганических (нитриты, нитраты, соли аммония), так и органических (гуминовые и фульвовые вещества, белки, аминокислоты и многих других органических соединений, без которых невозможно существование живых клеток). Эти соединения относятся к числу важнейших биогенных веществ, в значительной степени, определяющих биологическую продуктивность морей и океанов. Изменения в составе форм азота указывают на направленность основных биохимических и гидробиологических процессов в морской среде. Азот представлен в водах океана преимущественно (в среднем около 95%) как растворенный газ N2. Около 2/3 остатка составляют нитраты - наиболее термодинамически устойчивая форма азота. При участии живых организмов осуществляются окислительновосстановительные реакции, обеспечивающие кругооборот азота в природных водах: органические вещества → аммиак → нитриты → нитраты → органические вещества. Ионы аммония появляются и как первичный продукт обмена веществ, и на последней стадии полной минерализации органических остатков. Аммонийный азот потребляется фитопланктоном в процессе фотосинтеза, при этом водоросли затрачивают меньшую энергию по сравнению с ассимиляцией нитратов. Следовательно, определение концентрации аммонийного азота необходимо для оценки биологической продуктивности моря и интенсивности минерализации органических веществ. Следует отметить, что содержание аммонийного азота в морской воде может изменяться в очень широких пределах: от 128

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

нескольких мкг/л в открытом океане до нескольких тысяч мкг/л в прибрежных районах и внутренних морях. Образование нитритов происходит в результате окисления солей аммония и поэтому их повышенные концентрации приурочены к местам значительного скопления уже не живого органического вещества. В кислородных водах нитриты окисляются до нитратов, тогда как при кислородном голодании они восстанавливаются до аммония. Большинство видов водорослей может использовать в качестве источников азота все его основные неорганические формы: нитриты, нитраты и аммоний; а также и органические формы: мочевина, некоторые аминокислоты, гидролизат казеина, азотистые основания и продукты их распада. Многие цианобактерии способны к фиксации атомарного азота. Таким образом, для продуктивности вод важно наличие соединений азота, а не форма, в которой он находится в водоеме. Фосфор относится к числу физиологически важных элементов, необходимых водорослям для построения клетки. Он встречается во всех клеточных образованиях и регулирует важнейшие жизненные процессы: фотосинтез, дыхание и обмен веществ. Фосфолипиды являются основой клеточных мембран, от свойств фосфолипидов зависят скорость и характер обмена веществ между клеткой и морской водой. Растворенный фосфор присутствует как в форме неорганических фосфатов, так и в форме растворенного органического фосфора. Причем в большей части именно органическая форма является преобладающей. Фитопланктон нуждается в фосфоре в относительно меньших количествах по сравнению с углеродом, азотом и кремнием. Однако часто именно фосфор лимитирует рост фитопланктона, поскольку во многих водоемах его запасы по сравнению с этими элементами более низкие. Поэтому содержание фосфора в морских водах часто является определяющим фактором их продуктивности. В ряде случаев чрезмерно высокие концентрации фосфора в морской воде могут 129

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

служить показателем их загрязненности коммунально-бытовыми сточными водами. Биологическая роль кремния в океане определяется тем, что он (наряду с кальцием и магнием) входит в состав скелетных образований широко распространенных морских организмов. Растворенные в морской воде соли кремниевой кислоты, в основном моно- и дисиликаты, используются многими водорослями для построения клетки. У некоторых из них до трех четвертей общего количества минеральных веществ приходится на кремний. Особую роль кремний играет в метаболизме диатомовых водорослей - входит в состав оболочек, участвует в процессах роста, цитокинеза, синтезе ДНК и РНК, белков, хлоропластов, дыхании и др. Располагается в везикулах, Гольджи, митохондриях, хлоропластах. Так, во время летней стратификации, когда пул кремния (SiO2) снижается практически до неопределяемого уровня именно кремний может быть лимитирующим элементом для роста диатомовых. Снижение содержания кремния – основной фактор, вызывающий снижение весеннего цветения диатомовых во многих водоемах, в том числе и в океане. Для Белого и Баренцева моря свойственны различные концентрации биогенных элементов. Так, для Баренцева моря, которое ограничено берегом лишь на юге, и в которое основная масса биогенных элементов попадает со стоками Печоры и через горло Белого моря концентрации биогенных элементов будут значительно ниже, чем для Белого моря окруженного берегами и находящегося под влиянием стоков полноводных рек, например Северной Двины. Соотношение содержания катионов в воде, наряду с соленостью, pH, температурой, позволяет проследить происхождение данной водной массы. Как известно 99,9993% из растворенных в океане химических элементов составляют 11 элементов основного солевого состава, присутствующих в воде в виде ионов (S = 34,71 ‰, ΣИ = 34,887 г/кг): Cl- (19,1929 г/кг), Na+ (10,6741 г/кг), Mg2+ (1,2835 г/кг), SO42- (2,6899 г/кг), Ca2+ (0,4083 г/кг), K+ (0,3958 г/кг), Br130

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

(0,0668 г/кг), HCO3- (0,1412 г/кг), Sr2+ (0,0079 г/кг), F- (0,0013 г/кг) и недиссоциированная H3BO3 (0,0254 г/кг). Между 11 элементами основного солевого состава океанской воды, а также между каждым из них и их суммой (ΣИ) имеется практически постоянное соотношение концентраций. Оно сохраняется не только на всех глубинах (за исключением кальция и бикарбонатов, для которых соотношение с ΣИ изменяется с глубиной под влиянием биогеохимических процессов в верхних слоях и растворения карбоната кальция в глубинных и придонных слоях более чем на 1%), но и на всей площади океана, несмотря на осолонение при испарении и образовании морских льдов и на опреснение из-за атмосферных осадков и таяния льда. Только в приустьевых участках рек, когда сумма ионов основного солевого состава падает менее 4‰, соотношение ионов заметно (более чем на 10%) нарушается. В арктическом и антарктическом районах из-за фракционирования ионов при льдообразовании в подледной воде, в также при таянии морских льдов, имеющих соленость 0,5-2‰, в верхнем 10-ти метровом слое воды соотношение ионов основного солевого состава может заметно отличаться от приведенного выше.

131

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.3. Методическое и аппаратурное обеспечение исследований 11.3.1. Использованная аппаратура Определение pH, Eh, растворенного кислорода. Для определения pH, Eh, растворенного кислорода использовался pHметра-иономера-БПК-термооксиметра «Эксперт-001-4» производства ООО «Эконикс-Эксперт» (рис. 11.3.1). Основные технические характеристики которого приведены в таблице 11.3.1. При измерении pH воды в качестве измерительного электрода использовали комбинированный стеклянный pH-чувствительный электрод ЭСК10601. При измерении Eh в качестве измерительного электрода использовали комбинированный редоксметрический электрод ЭРП-105. Для определения растворенного кислорода использовали амперометрический датчик с термоэлектрическим преобразователем ДКТП-2. Рисунок 11.3.1 – Общий вид pH-метраиономера-БПК-термооксиметра «Эксперт-001-4»

Таблица 11.3.1.Основные технические характеристики pHметра-иономера «Эксперт-001» Питание Потребляемая мощность Диапазон рабочих температур Диапазон измерения pX (pH) Абсолютная погрешность при измерении pH в комплекте с измерительным электродом ЭСК-10601 Диапазон измерения Eh Абсолютная погрешность при измерении Eh

132

Автономное от встроенного аккумулятора или от сети переменного тока напряжением (220 +22/-33)В и частотой (50 ± 1) Гц Не более 6 ВА От +5 до +40 ºС -20…+20 (-1…14) с дискретностью 0,01 ±0,05 -3200…+3200 мВ с дискретностью 0,1 мВ 1,5 мВ

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Диапазон измерения массовой концентрация растворенного кислорода Абсолютная погрешность при измерении концентрации растворенного кислорода в комплекте с датчиком ДКТП-2 Диапазон измеряемых температур Допускаемая абсолютная погрешность температуры контролируемой среды

Общая

0…20 мг/дм3 с дискретностью 0,01 мг/дм3 ±0,5 мг/дм3 От +5 до +55 0С ± 0,5 0С

минерализация (электропроводность) воды измерялась с помощью кондуктометра «Эксперт-002» производства ООО «ЭкониксЭксперт» (рис. 11.3.2), основные технические характеристики которого приведены в таблице 11.3.2.

Рисунок 11.3.2 – Общий вид кондуктометра «Эксперт-002» с датчиком УЭП-П-К1

Таблица 11.3.2 Основные кондуктометра «Эксперт-002» Питание

технические

характеристики

Автономное от встроенного аккумулятора или от сети переменного тока напряжением (220 +22/-33) В и частотой (50 ± 1) Гц Потребляемая мощность Не более 6 ВА Диапазон рабочих температур От +5 до +40 ºС Диапазон измеряемой удельной От 0,001 мкСм/см до 1 См/см электрической проводимости Допускаемая приведенная ±2% погрешность измерений удельной проводимости Диапазон измеряемых От +5 до +55 0С температур Допускаемая абсолютная ± 0,5 0С погрешность температуры контролируемой среды

133

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Определение биогенных элементов в морской воде проводилось фотометрическим методом на однолучевом спектрофотометре СПЕКОЛ 1300 (UV VIS Spectrophotometer SPEKOL 1300). Общий вид прибора представлен на рисунке 11.3.3. В таблице 12.3.3 приведены технические характеристики прибора.

Рисунок 11.3.3 – Общий вид спектрофотометра SPEKOL 1300

Таблица 11.3.3. Основные спектрофотометра SPEKOL 1300 Оптическая система

Однолучевой, линий/мм 4 нм 190 – 1100 нм ± 2 нм 1 нм

технические дифракционная

характеристики решетка

Ширина спектральной щели Диапозон длин волн Точность длин волн Воспроизводимость (повторяемость) Побочные сигналы (помехи) ≤ 0,3 %Т при 22 нм и 340 нм энергии излучения Фотометрическая шкала 0% Т – 125,0 % Т -0,1 А – 3А 0 С – 9999 С Стабильность ± 0,002 А/ч Погрешность (точность) фото- ± 0,01 А метрических измерений Энегроемкость Допустимо 115/230 В, ± 10 %, 60/50 Гц Рабочий диапозон температур 15 ºС – 35 ºС Рабочий диапозон влажности 85 % Размеры (ш×д×в) 465 мм × 365 мм × 175 мм

134

1200

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Содержание основных катионов (натрия, магния, кальция, калия, аммония) в морской воде определялось методом капиллярного зонного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза Agilent 7100 (рис. 11.3.4). Основные технические характеристики системы приведены в таблице 11.3.4.

Рисунок 11.3.4 – Общий вид системы капиллярного электрофореза Agilent 7100

Таблица 11.3.4 - Основные технические системы капиллярного электрофореза Agilent 7100 Питание Потребляемая мощность Температура окружающей среды во время эксплуатации Относительная влажность Габариты (ширина×глубина× высота) Масса Внутренний диаметр капилляра Температура капилляра Напряжение при разделении Ток при разделении Мощность при разделении Детектор Диапазон длин волн детектора Автосамплер

характеристики

Однофазный переменный ток напряжением 100… …240 В ± 10 % и частотой 50 или 60 Гц ± 5 % Не более 300 Вт 0…40 0С Менее 80% при температуре 31 0С, без конденсации влаги 350 х 510 х 590 мм 35 кг 50; 75; 100 мкм 4…60 0С с шагом 0,1 0С 0…30 кВ 0…300 мкА 0…6 Вт Спектрофотометрический, с диодной матрицей 190…600 нм с дискретностью 1 нм На 48 проб (2 мл, 1 мл или 100 мкл)

135

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Определение металлов и оксидов металлов в порошковых пробах донных отложений и почв методом рентгенофлуоресцентного анализа. Массовая доля элементов: ванадия, хрома, кобальта, никеля, меди, цинка, стронция и свинца, а также оксидов: TiO2, MnO, Fe2O3 в порошковых пробах почв и донных отложений методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) определялась по методике М049-П/04 на рентгенофлуоресцентном спектрометре «СПЕКТРОСКАН – МАКС» GF-2E (рис.11.3.5). Основные технические характеристики спектрометра приведены в таблице 11.3.5.

Рисунок 11.3.5 – Общий видрентгенофлуоресцентного спектрометра СПЕКТРОСКАН МАКС GF-2E

Таблица 11.3.5 - Основные технические характеристики рентгенофлуоресцентного спектрометра СПЕКТРОСКАН - МАКС GF-2E Питание

Однофазный переменный ток напряжением 220 В с допускаемым отклонением ± 10 % от номинального значения и частотой (50 ± 1) Гц Потребляемая мощность Не более 100 Вт Габаритные размеры (ш×д×в) 240×475×410 мм Масса 28 кг Диапазон рабочих От +10 до +30 ºС температур Анализируемые образцы Твердые – диаметром до 40 мм и высотой до 35мм, порошковые, жидкие, фильтры, пленки Диапазон определяемых Ca (20) … U (92) – волнодисперсионный химических элементов (сканирующий) канал; S (16); Cl (17) – энергодисперсионные каналы Основная аппаратурная Не превышает 0,5 % погрешность измерения скорости счета Стабильность показаний ± 1% за 6 ч непрерывной работы

136

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.3.2. Описание методик исследования Определение массовой концентрации кремния в морской воде. Анализ морской воды на содержание кремния проводился по РД 52.10.744-2010 [1]. Определение массовой концентрации кремния фотометрическим методом основано на взаимодействии мономернодимерных форм кремния с молибдатом аммония в кислой среде с образованием кремнемолибденового комплекса, который при восстановлении аскорбиновой кислотой образует окрашенную в синий цвет форму. Максимум в спектре поглощения образовавшегося соединения наблюдается при 810 нм. Показатель точности (границы погрешности при вероятности P=0,95) рассчитывается, по зависимостям, приведенным в методике: 0,04 + 1,65Х, где Х изменяется в диапазоне от 10,0 до 1200 мкг/дм3. Определение массовой концентрации фосфатов в морской воде. Анализ морской воды на содержание кремния проводился по РД 52.10.738-2010 [2]. Определение массовой концентрации фосфатов фотометрическим методом основано на взаимодействии их с молибденовокислым аммонием в кислой среде с образованием молибдофосфорной гетерополикислоты, которая затем восстанавливается аскорбиновой кислотой в присутствии катализатора сурьмяновиннокислого калия до интенсивно окрашенной молибденовой сини - метод Морфи и Райли. Максимум в спектре поглощения образовавшегося соединения наблюдается при 882 нм. Показатель точности (границы погрешности при вероятности P=0,95) рассчитывается, по зависимостям, приведенным в методике: 0,32 + 0,08Х, где Х изменяется в диапазоне от 5,00 до 100,00 мкг/дм3.

137

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Определение массовой концентрации азота нитритного в морских водах. Анализ морской воды на содержание азота нитритного проводился по РД 52.10.740-2010 [3]. Фотометрический метод определения массовой концентрации азота нитритного основан на диазотировании содержащихся в морской воде нитритов сульфоновой кислотой при последующем взаимодействии образовавшегося диазосоединения с 1-нафтиламином с образованием интенсивно окращенного азокрасителя. Максимум поглощения в спектре поглощения образовавшегося соединения наблюдается при 543 нм. Показатель точности (границы погрешности при вероятности P=0,95) рассчитывается, по зависимостям, приведенным в методике: 0,08 + 0,06Х, где Х изменяется в диапазоне от 0,50 до 100000 мкг/дм3. Определение массовой концентрации аммонийного азота в морских водах. Анализ морской воды на содержание азота аммонийного проводился по РД 52.10.243-92 [4]. Метод определения аммонийного азота основан на реакции аммиака в щелочном растворе с избытком гипохлорита с образованием монохлорамина, который в присутствии фенола и иона нитропруссида дает индофеноловый синий. Реакция образования индофенолового голубого, положенная в основу настоящей методики, является специфической для аммиака – мочевина и аминокислоты не мешают анализу. Максимум поглощения в спектре поглощения образовавшегося соединения наблюдается при 630 нм. Показатель точности (границы погрешности при вероятности P=0,95) рассчитывается, по зависимостям, приведенным в методике. Определение рН . Определение pH выполнялось в соответствии с РД 52.10.7352010 «Водородный показатель морских вод. Методика измерений 138

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

потенциометрическим методом» [5]. Данная методика регламентирует измерение pH в диапазоне от 4,10 до 9,20 ед. рН в пробах морских вод и вод морских устьев рек. Метод определения величины рН проб воды основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС) электродной системы, состоящей из измерительного электрода и электрода сравнения. В качестве измерительного используется стеклянный рН-селективный электрод. В качестве электрода сравнения применяется хлорсеребряный электрод. pH рассчитывается анализатором автоматически по градуировочному графику. Градуировочный график строится микропроцессором анализатора на основе введенных в него значений pH стандартных растворов и соответствующих им значений ЭДС. Отличие температуры при измерении от температуры при градуировании учитывалось полуавтоматической термокомпенсацией. Измерения выполнялись при перемешивании с помощью магнитной мешалки. Далее рассчитывалось значение pHin situ. Погрешность определения pH, согласно методике, не превышает 0,08 ед. pH. Определение Eh. Окислительно-восстановительный потенциал (Eh) определяли согласно Руководству по эксплуатации анализатора «Эксперт-001-4». Eh представляет собой электродвижущую силу (ЭДС) электродной системы, состоящей из измерительного индифферентного электрода и электрода сравнения, погруженной в исследуемый раствор. В качестве измерительного используется платиновый электрод, в качестве электрода сравнения – хлорсеребряный электрод. Измерения выполнялись при перемешивании с помощью магнитной мешалки. Погрешность определения Eh, рассчитанная согласно [6], не превышает 4 мВ при доверительной вероятности P=0,95. 139

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Определение массовой концентрации растворенного кислорода в морской воде. Амперометрический метод. Концентрацию растворенного кислорода определяли согласно Руководству по эксплуатации анализатора «Эксперт-001-4» и Руководству по эксплуатации амперометрического датчика ДКТП-2. Расчет массовой концентрации растворенного кислорода выполняется прибором автоматически на основании хранящегося в памяти градуировочного графика. Градуировочный график ежедневно корректируется с учетом атмосферного давления. Измерения выполнялись при перемешивании с помощью магнитной мешалки. Полученный результат корректировался в зависимости от солености анализируемой воды. Массовую концентрацию растворенного кислорода пересчитывали в объемную, исходя из соотношения 1 мг/дм3 = 1,429 см3/дм3. Погрешность определения растворенного кислорода, согласно Руководству по эксплуатации датчика ДКТП-2, не превышает 0,35 см3/дм3. Модифицированный метод Винклера. В работе использовались методика согласно РД 52.10.243-92 "Руководство по химическому анализу морских вод", СПб: Гидрометеоиздат 1993г. [7]. Для определения концентрации растворенного кислорода использовался объемный метод Винклера, основанный на окислении кислородом двухвалентного марганца, который, взаимодействуя в кислой среде с ионами йода, окисляет их до свободного йода, количественно определяемого титрованным раствором тиосульфата натрия. Проба отбиралась первой из батометра в кислородную склянку откалиброванную и пронумерованную. Погрешность определения растворенного кислорода составляет 3,4%. Определение электропроводности (общей минерализации) морской воды. Соленость (общую минерализацию в пересчете на NaCl) определяли согласно Руководству по эксплуатации кондуктометра 140

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

«Эксперт-002» с датчиком УЭП-П-К1 (InLab 710®, Mettler Toledo) со встроенным первичным преобразователем температуры Расчет общей минерализации выполняется методом градуировочного графика, который представляет из себя зависимость концентрации вещества от удельной электрической проводимости раствора. Градуировочный график сохраняется в памяти кондуктометра, все расчеты выполняются автоматически. Измеренное значение удельной проводимости автоматически приводилось к стандартной 0 температуре (25 С), приведенная проводимость пересчитывалась в соленость. Погрешность определения солености кондуктометрическим методом, рассчитанная согласно [6], составляет 0,4 ‰ при P=0,95. Определение массовой концентрации основных катионов в морских водах Содержание основных катионов (натрия, магния, кальция, калия, аммония) в морской воде определялось методом капиллярного зонного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза Agilent 7100. Катионный состав воды определялся в соответствии с рекомендациями компании «Интерлаб» по применению систем капиллярного электрофореза, выпускаемых фирмой Agilent Technologies. Методика предполагает одновременное определение массовой концентрации ионов Na+, Mg2+, Ca2+, K+, NH4+. Проба морской воды разбавлялась деионизованной водой в 100 раз, затем пропускалась через нейлоновый мембранный фильтр Millex-GN фирмы Millipore с размером пор 0,25 мкм. Далее проба вводилась в капилляр и подвергалась разделению. Разделение основано на различиях скорости движения неорганических ионов в электрическом поле высокой напряженности. Для разделения использовался кварцевый капилляр длиной 56 см, диаметром 50 мкм, с увеличенной длиной оптического пути (150 мкм), и буферный раствор для анализа катионов (фирма Fluka № 82621), содержащий 4,0 ммоль/л 141

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

муравьиной кислоты, 4,0 ммоль/л сульфата меди (II), 3,0 ммоль/л 18краун-6. Детектирование выполняется косвенным спектрофотометрическим методом. Расчет массовой концентрации катионов выполняется автоматически по предварительно построенному градуировочному графику. Доверительный интервал концентрации при P=0,95, рассчитанный согласно [6], составляет: для Na+ ±0,59 г/л; для Mg2+ ±0,07 г/л; для Ca2+ ±0,03 г/л; для K+ ±0,12 г/л; для NH4+ ±0,08 г/л. Определение массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах донных отложений и почв методом рентгенофлуоресцентного анализа. Массовая доля элементов: ванадия, хрома, кобальта, никеля, меди, цинка, стронция и свинца, а также оксидов: TiO2, MnO, Fe2O3 в порошковых пробах почв и донных отложений методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) определялась по методике М049-П/04 [8] на рентгенофлуоресцентном спектрометре «СПЕКТРОСКАН – МАКС» GF-2E. Данная методика предусматривает определение валового содержания элемента (суммарного содержания элемента во всех присутствующих в анализируемой пробе химических формах). Диапазоны измерений массовой доли определяемых компонентов, приведены в таблице 12.3.6. Метод основан на измерении интенсивности (потока квантов излучения, проходящего через датчик системы регистрации) рентгеновского флуоресцентного (характеристического) излучения определяемых элементов при экспонировании порошковых проб почв. Флуоресцентное излучение возбуждается первичным излучением рентгеновской трубки. Массовую долю компонентов определяют с помощью предварительно построенных градуировочных характеристик (ГХ). Для построения ГХ использованы государственные стандартные образцы состава почвы (четыре комплекта): 142

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

- чернозема типичного (комплект СЧТ), ГСО 2507-83…2509-83; - дерново-подзолистой супесчаной почвы (комплект СДПС), ГСО 2498-83; 2500-83; - красноземной почвы (комплект СКР), ГСО 2501-83…2503-83; - почвы серозёма карбонатного (комплект ССК), ГСО 2504-83; 250683. Таблица 11.3.6 - Диапазоны определяемых компонентов Определяемый компонент ТiO2 V Cr МnО Fe2O3 Со Ni Сu Zn Sr Pb

Единица измерения % млн-1 млн-1 млн-1 % млн-1 млн-1 млн-1 млн-1 млн-1 млн-1

измерений

массовой

доли

Диапазон измерений массовой доли определяемого компонента 0,25-1,6 10-180 80-180 100-950 1,0-8,0 10-150 10-380 20-310 10-610 50-310 25-280

ГХ построена по 11 образцам из вышеуказанных комплектов. 1 образец (СКР-2) используется для проверки приемлемости ГХ. Отбор проб почв проводят согласно ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб». Подготовку пробы к анализу проводят в соответствии с ОСТ 10 259-2000 (раздел 6.2). Из высушенной до воздушно-сухого состояния (при температуре 105 0С) и измельченной пробы квартованием отбирается рабочий образец, который дополнительно измельчается до пудры. Рабочий образец засыпают в кювету, поставляемую со спектрометром, и производят измерение. Все измерения выполняют в соответствии с разделами «Количественный анализ» «Руководства пользователя» к программному обеспечению для спектрометров. При измерениях должны быть соблюдены режимы, выбранные при градуировании

143

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

спектрометра. Значения массовой доли компонентов в рабочем образце (результат определения) автоматически вычисляются после окончания измерений. Доверительный интервал результата анализа (P=0,95) рассчитывается, исходя из среднего арифметического двух определений, по зависимостям, приведенным в методике.

Библиографический список 1. Руководящий документ РД 52.10.744-2010 Массовая концентрация кремния в морской воде. Методика измерений фотометрическим методом в виде синей формы молибдокремневой кислоты. Москва, 2010. – 14 с. 2. Руководящий документ РД 52.10.738-2010 Массовая концентрация фосфатов в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом. Москва, 2010. – 27 с. 3. Руководящий документ РД52.10.740-2010 Массовая концентрация азота нитритного в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом с реактивом Грисса. Москва, 2010. – 24 с. 4. Руководящий документ РД52.10.243-92 Руководство по химическому анализу морских вод. Гидрометиздат, 1993. – 264 с. 5. РД 52.10.735-2010 «Водородный показатель морских вод. Методика измерений потенциометрическим методом». Москва, 2010. – 19 с. 6. Дёрффель К. Статистика в аналитической химии. Пер. с нем. – М: Мир, 1994. – 268 с. 7. Руководящий документ РД 52.10.243-92 "Руководство по химическому анализу морских вод", СПб: Гидрометеоиздат 1993г. 8. Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв методом рентгенофлуоресцентного анализа. М049-П/04. – ООО «НПО «Спектрон», С.-Петербург, 2004. – 16 с.

144

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4. Современное состояние гидрохимической структуры Баренцева моря 11.4.1. Анализ пространственной изменчивости физикохимических свойств воды Баренцева моря в июне 2012 г. 11.4.1.1. Разрез №1 («VI «Кольский меридиан») Величина окислительного потенциала находится в интервале от 30 до 140 мВ, в большинстве случаев - от 50 до 130 мВ. Минимальное значение окислительного потенциала наблюдается на станции №1 в поверхностном слое и на глубине 190м, и на станции №15 в поверхностном слое. Максимальное значение Еh – на станциях № 1214 на глубине от 170 до 280м и на станции №19 на глубине 50м. Окислительный потенциал коррелирует с содержанием растворенного кислорода в воде. Минимальные значения растворенного кислорода в воде приходятся на максимальные значения Еh. В целом значения Еh положительные, следовательно, во всей толще водной массы происходят процессы окисления. а)

б)

Рисунок 11.4.1– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 1 «Кольский меридиан»

145

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Значения показателя рН находятся в интервале от 8,02 до 8,42, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,06 до 8,26. Минимальное значение рН наблюдается на середине разреза (станция № 9) на глубине от 70 до 240м. Максимальное значение рН – на станции №19, начиная с поверхностного слоя и до глубины 50м. Наблюдается повышенное значение рН в поверхностном слое водной массы на многих станциях разреза. 11.4.1.2. Разрез №2 (ХХV «от Русской гавани на северо-запад») Окислительный потенциал находится в интервале от 15 до 130 мВ, в большинстве случаев - от 65 до 110 мВ. Минимальное значение окислительного потенциала наблюдается на станции № 26/1 у берега Новый Земли во всей толще воды. Максимальное значение Еh – на станции №21/7 в придонном слое и на станции №24/4 в поверхностном слое. а)

б)

Рисунок 11.4.2– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 2

Значения показателя рН находятся в интервале от 8,06 до 8,40, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,06 до 8,34. Можно заметить, что значение водородного показателя равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН

146

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

наблюдается в придонном слое, повышенное значение рН – в поверхностном слое водной массы, максимальное значение рН – на станции №20/8 и 20/7 также в поверхностном слое. 11.4.1.3. Разрез №3 (ХХVI «Мыс Желания – остров Сальм») Окислительный потенциал в пределах разреза 3 находится в интервале от 20 до 170 мВ, в большинстве случаев - от 35 до 140 мВ. Минимальное значение окислительного потенциала наблюдается в середине разреза в поверхностном слое и на глубине от 40м до 200м. Максимальное значение Еh – на последней станции практически по всем горизонтам. Значения показателя рН находятся в интервале от 8,04 до 8,44, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,10 до 8,20. Значение водородного показателя равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН наблюдается в придонном слое, повышенное значение рН – в поверхностном слое водной массы. а)

б)

Рисунок 11.4.3– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 3

147

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4.1.4. Разрез №4 (ХХIV «Полуостров Адмиралтейства –напр. 323») Окислительный потенциал находится в интервале от 10 до 210 мВ, в большинстве случаев - от 90 до 150 мВ. Минимальное значение окислительного потенциала наблюдается в начале разреза в поверхностном слое. Наблюдаюся несколько областей с максимальным значением Еh – начиная от 180 км до конца разреза – которые находятся в поверхностном слое, в придонном слое и на глубине 60-70м. а)

б)

Рисунок 11.4.4– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 4

Значения показателя рН находятся в интервале от 8,12 до 8,32, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,16 до 8,28. Значение водородного показателя равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН наблюдается в придонном слое, максимальное значение рН – в поверхностном слое водной массы и до глубины 50м. 11.4.1.5. Разрез №5 (ХVIII «Пролив Маточкин Шар – Новоземельская банка - Центральная возвышенность») Окислительный потенциал находится в интервале от 145 до 235 мВ, в большинстве случаев - от 175 до 185 мВ. Значение Еh мало колеблется во всей толще воды. Минимальное значение 148

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

окислительного потенциала наблюдается в конце разреза на станции № 55/2 на всех горизонтах. Максимальное значение Еh – на станции №47/9 и на станции 52/5 в поверхностном слое. а)

б)

Рисунок 11.4.5– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 5

Значения показателя рН находятся в интервале от 8,19 до 8,33, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,21 до 8,29. Можно заметить, что значение водородного показателя практически равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН наблюдается в придонном слое, максимальное значение рН – в поверхностном слое водной массы и до глубины 50м. В конце разреза, на станциях №55/2 и №54/3, на поверхностном слое замечено понижение рН, а зона с повышенным значением водородного показателя смещается на глубину 30-40м. 11.4.1.6 Разрез №7 (ХIV «Северная оконечность о. Колгуев – о. Междушарский») Окислительный потенциал находится в интервале от 125 до 190 мВ, в большинстве случаев - от 145 до 175 мВ. Минимальное значение окислительного потенциала наблюдается в конце разреза на станции № 65/5 в поверхностном слое воды. Максимальное значение Еh – на станции №62/2 также в поверхностном слое.

149

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Значения показателя рН находятся в интервале от 8,17 до 8,33, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,21 до 8,29. Значение водородного показателя равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН наблюдается в придонном слое на станции 61/1, максимальное значение рН – на станции №63/3 в поверхностном слое водной массы. а)

б)

Рисунок 11.4.6– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 7

150

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение А Таблица А1 - Химико-физические характеристики Баренцева моря на 1-ом разрезе (VI «Кольский меридиан») № ст.

1

2

3

вод

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

10 5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 230 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 90 100 0 5 10 20 30 100 125 150 175 220

8,13 8,22 8,19 8,19 8,21 8,22 8,21 8,24 8,17 8,15 8,15 8,15 8,11 8,22 8,24 8,24 8,24 8,24 8,23 8,22 8,19 8,11 8,13 8,12 8,12 8,12 8,05 8,30 8,26 8,28 8,26 8,16 8,18 8,15 8,15 8,11

33 42 42 58 82 88 82 87 75 89 44 40 81 32 38 70 64 71 68 72 70 83 95 85 91 88 57 70 67 66 79 87 84 90 96 99

33,7 33,6 33,4 33,7 34,0 34,2 34,2 34,4 34,2 34,2 35,1 34,9 34,1 34,4 34,9 34,5 34,7 34,5 34,4 34,5 34,3 34,2 34,3 34,2 34,2 34,2 34,1 34,2 34,2 33,7 34,2 34,4 34,5 34,5 34,7 34,8

6,5 6,6 6,6 6,7 6,4 6,6 6,6 6,4 6,5 6,3 6,4 6,3 6,4 6,6 6,0 6,4 6,2 5,9 6,5 5,8 6,0 5,7 6,0 5,9 5,8 5,8 6,5 6,5 6,2 6,6 6,3 5,8 6,0 6,2 6,4 6,2

151

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А1 № ст.

4

5

7

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 5 10 15 20 25 30 50 75 100 150 200 0 5 10 15 20 30 50 75 100 150 175 220 0 5 10 20 30 50 75 100 150 200 250

8,20 8,23 8,24 8,23 8,23 8,23 8,20 8,18 8,13 8,12 8,12 8,09 8,22 8,21 8,12 8,12 8,15 8,17 8,14 8,16 8,15 8,11 8,12 8,10 8,20 8,22 8,22 8,22 8,20 8,19 8,17 8,14 8,12 8,10 8,14

62 62 114 116 103 98 104 103 99 98 100 113 83 80 91 85 102 105 104 100 102 128 129 130 110 100 92 94 99 102 119 113 123 125 128

34,6 34,6 34,5 34,3 34,3 34,5 34,3 34,4 34,6 34,7 34,9 34,9 34,8 34,8 34,7 34,7 34,7 34,7 34,8 34,8 34,9 35,0 35,0 35,3 34,8 34,5 34,6 34,7 34,8 34,8 34,9 34,9 35,0 35,2 35,2

4,4 4,2 4,3 4,4 4,5 4,3 4,2 4,8 4,0 4,1 4,0 4,1 4,8 4,4 4,4 4,4 4,5 4,5 4,5 4,4 4,4 4,1 4,3 4,1 4,6 4,5 4,3 4,1 4,4 4,4 4,4 4,0 4,2 4,1 4,0

152

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А1 № ст.

9

11

12

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0

8,09

83

35,2

4,8

5

8,08

83

35,2

4,6

10

8,09

89

35,2

4,8

20

8,10

91

35,2

4,4

30

8,08

99

35,2

4,7

50

8,06

108

35,1

4,5

75

8,04

116

35,2

4,6

100

8,03

115

35,1

4,3

150

8,02

115

35,3

4,5

200

8,02

121

35,4

4,1

250

8,02

119

35,3

4,5

0

8,18

82

35,3

4,7

10

8,24

104

32,8

3,8

20

8,23

106

35,0

4,4

30

8,17

112

34,8

4,1

40

8,16

107

35,2

3,9

50

8,15

108

35,3

4,0

75

8,09

109

35,1

3,8

100

8,12

111

35,0

3,8

125

8,14

116

35,2

4,0

150

8,10

120

35,2

3,6

180

8,11

121

35,3

3,7

0

8,26

109

35,0

4,8

5

8,28

89

-

4,5

10

8,29

122

34,4

4,5

20

8,27

116

35,3

4,8

30

8,24

119

35,1

4,6

50

8,15

118

35,2

4,1

75

8,14

132

35,0

4,2

100

8,13

135

35,2

3,9

125

8,13

136

35,0

4,1

150

8,13

132

35,2

4,2

175

8,10

120

35,3

4,4

200

8,10

170

34,5

4,0

250

8,11

156

34,6

4,2

153

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А1 № ст.

13

14

15

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0

8,22

94

35,4

5,0

10

8,26

75

35,2

4,6

20

8,25

125

35,3

5,2

30

8,23

140

35,3

5,0

50

8,19

145

35,3

4,6

75

8,19

142

35,2

4,6

100

8,18

141

35,3

4,5

150

8,16

140

35,2

4,4

200

8,14

151

35,0

4,2

250

8,15

144

35,2

4,5

300

8,14

142

35,2

4,6

0

-

-

-

-

5

8,14

82

35,3

5,0

10

8,20

80

35,3

4,7

20

8,18

72

35,2

4,6

30

8,17

77

35,2

4,4

50

8,14

96

35,3

4,6

75

8,14

98

35,2

4,3

100

8,12

100

35,2

3,9

125

8,16

101

35,2

4,2

150

8,13

99

35,2

4,5

175

8,10

96

35,0

4,3

200

8,10

141

35,3

4,6

240

8,10

143

35,2

4,5

0

8,14

17

35,2

7,2

10

8,18

24

35,2

6,3

20

8,19

39

35,2

6,3

30

8,17

49

35,2

6,3

50

8,15

50

35,3

6,9

75

8,15

53

35,1

5,9

100

8,13

60

35,0

5,6

120

8,16

77

35,3

6,0

154

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А1 № ст.

16

17

18

19

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 5 10 20 30 50 75 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 200 225 0 10 20 30 40 50 75 100 125 0 5 10 20 30 50 75 100

8,22 8,11 8,21 8,22 8,22 8,21 8,21 8,17 8,19 8,23 8,25 8,25 8,24 8,27 8,24 8,19 8,18 8,11 8,11 8,19 8,23 8,27 8,29 8,27 8,25 8,27 8,23 8,19 8,41 8,40 8,39 8,27 8,39 8,45 8,08 8,12

67 71 65 65 68 68 67 14 42 45 50 56 69 68 76 79 78 79 78 86 72 65 66 117 108 118 118 120 119 116 118 122 135 135 134 134

35,0 34,9 35,0 35,2 35,2 35,3 34,9 34,9 34,7 34,7 34,7 35,1 35,0 35,1 35,1 35,1 35,1 35,3 35,2 33,9 33,9 34,5 34,3 34,6 34,8 35,0 35,2 35,2 34,0 34,0 34,0 34,4 34,3 34,0 34,3 35,0

6,7 6,1 6,5 7,1 7,2 7,6 7,0 7,8 7,3 7,3 7,3 7,9 7,5 7,9 8,2 7,8 7,8 7,1 7,6 6,8 6,7 7,1 6,5 7,1 6,0 6,1 6,0 5,9 6,6 6,3 6,5 7,1 6,6 6,7 6,5 5,8

155

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.1– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 1 (а) и 2 (б) разреза 1 «Кольский меридиан» а)

б)

Рисунок А.2– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 3 (а) и 4 (б) разреза 1 «Кольский меридиан» а)

б)

Рисунок А.3– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 5 (а) и 7 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

156

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.4– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 9 (а) и 11 (б) разреза 1 «Кольский меридиан» а)

б)

Рисунок А.5– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 12 (а) и 13 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок А.6– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 14 (а) и 15 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

157

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.7– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 16 (а) и 17 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок А.8– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 18 (а) и 19 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

158

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.2 - Химико-физические характеристики Баренцева моря на 2-ом разрезе (Разрез ХХV «Русская гавань») № ст.

20/1

21/2

22/3

23/4

вод

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 10 20 30 50 75 100 125 150 175 0 10 20 30 50 75 100 150 200 225 0 10 20 30 50 75 100 125 0 10 20 30 50 75 100 125 150

8,38 8,39 8,37 8,35 8,20 8,16 8,13 8,11 8,10 8,05 8,39 8,36 8,35 8,33 8,32 8,17 8,14 8,15 8,11 8,09 8,29 8,31 8,28 8,28 8,31 8,26 8,19 8,16 8,32 8,31 8,30 8,29 8,20 8,16 8,15 8,15 8,15

46 56 75 72 69 76 78 78 76 114 93 79 59 79 84 95 99 116 126 126 83 73 66 84 83 83 83 106 67 69 72 88 93 98 96 97 101

33,9 33,5 33,6 33,5 34,2 33,5 34,3 33,3 33,4 34,4 33,7 33,2 33,9 34,1 34,1 34,6 34,7 34,9 34,8 34,9 34,6 33,9 34,3 34,1 34,5 34,6 34,7 34,6 34,1 34,2 34,4 34,4 34,5 34,8 34,7 34,7 34,9

5,1 4,4 5,4 5,0 4,6 3,8 4,2 3,9 3,8 4,0 4,4 4,4 5,0 5,1 4,6 4,0 4,2 4,3 4,1 4,1 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,7 4,7 4,6 4,5 4,7 4,3 4,0 4,3 4,1 3,9 3,9 3,9

159

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.2 № ст.

24/5

25/6

26/7

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 150 200 240 0 10 20 30 40 50

8,31 8,34 8,33 8,31 8,30 8,21 8,17 8,14 8,15 8,26 8,28 8,30 8,30 8,28 8,27 8,15 8,13 8,15 8,11 8,27 8,32 8,32 8,29 8,36 8,26

128 112 101 97 89 68 79 89 92 83 75 73 75 83 86 90 94 96 98 16 17 18 17 16 20

34,7 34,6 34,5 34,5 34,7 34,6 34,8 34,6 34,9 35,2 34,9 34,9 34,8 34,7 34,9 35,0 34,9 35,0 35,0 34,4 34,1 34,1 34,3 34,3 34,3

4,8 4,0 4,2 4,3 4,1 3,9 4,2 4,2 3,9 4,1 4,1 4,6 3,8 3,9 4,3 4,1 4,0 3,9 3,9 4,1 4,1 4,0 4,3 4,1 4,2

160

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.9– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 20 (а) и 21 (б) разреза 2 «Русская гавань»

а)

б)

Рисунок А.10– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 22 (а) и 23 (б) разреза 2 «Русская гавань»

161

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.11– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 24 (а) и 25 (б) разреза 2 «Русская гавань»

Рисунок А.12 - Вертикальные профили химико-физических характеристик станции 26 разреза 2 «Русская гавань»

162

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.3 - Химико-физические характеристики Баренцева моря на 3-ем разрезе (Разрез ХХVI «Мыс Желания») № ст.

36/1

27/2

28/3

29/4

вод

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 10 20 30 50 75 100 150 200 0 10 20 30 50 75 100 150 200 230 0 10 20 30 50 100 125 150 180 0 10 30 50 75 100 150 200 250 280

8,23 8,28 8,29 8,31 8,32 8,30 8,33 8,28 8,23 8,14 8,28 8,30 8,30 8,29 8,16 8,11 8,08 8,09 8,07 8,30 8,29 8,30 8,26 8,24 8,10 8,07 8,09 8,06 8,31 8,31 8,27 8,11 8,15 8,12 8,10 8,08 8,07 8,05

63 54 52 52 55 78 82 89 80 68 69 61 64 106 113 100 107 100 103 117 86 75 76 88 95 96 92 101 151 93 100 99 102 108 109 95 104 110

33,5 33,3 33,7 33,7 33,8 34,0 34,0 34,3 35,0 34,4 33,6 34,6 34,8 34,7 34,9 34,8 35,0 35,1 35,3 34,0 34,4 34,5 34,5 34,4 34,8 34,9 35,0 35,1 34,2 34,2 34,3 34,4 34,4 34,5 34,7 34,8 34,9 34,9

5,2 5,8 5,6 5,8 5,6 5,6 5,5 5,7 6,3 6,7 5,8 6,4 6,6 5,8 5,8 5,2 5,6 5,3 5,5 7,6 7,2 6,5 6,4 6,2 6,1 5,7 5,9 5,8 6,7 6,2 6,5 5,2 5,7 5,7 5,5 5,6 5,5 5,4

163

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.3 № ст.

30/5

31/6

32/7

33/8

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0 10 20 50 100 150 200 250 300 330 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 100 150

8,32 8,30 8,33 8,28 8,11 8,09 8,10 8,12 8,08 8,08 8,35 8,35 8,34 8,20 8,15 8,13 8,09 8,11 8,10 8,10 8,36 8,36 8,44 8,36 8,37 8,16 8,11 8,10 8,12 8,11 8,32 8,37 8,37 8,39 8,27 8,14 8,12

23 23 21 48 45 85 93 95 95 94 51 37 52 56 80 90 89 100 106 102 55 37 36 30 30 17 24 26 27 73 33 29 38 62 68 96 117

34,1 34,0 34,1 34,0 34,5 34,7 34,7 34,4 34,7 34,9 33,8 33,7 33,6 34,0 34,2 34,5 34,6 34,8 34,9 34,8 33,4 33,3 33,2 33,2 33,5 33,8 34,5 34,4 34,4 34,9 33,6 33,5 33,8 34,1 34,3 34,6

7,1 7,1 6,9 6,7 5,8 5,8 5,7 5,6 5,7 5,6 7,7 6,9 6,8 6,2 6,0 5,7 5,6 5,2 5,5 5,5 7,5 7,3 7,1 7,0 7,1 5,9 6,3 5,4 5,4 5,6 5,2 4,7 4,4 5,3 4,8 4,0 4,0

164

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.3 № ст.

34/9

35/10

а)

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

O2, мл/л

0

8,31

80

33,3

4,5

10

8,36

118

33,4

5,0

20

8,39

125

33,2

4,9

30

8,39

126

33,7

5,3

50

8,20

129

33,9

4,4

100

8,15

147

34,5

4,0

150

8,14

143

34,5

3,7

180

8,13

145

34,5

3,6

0

8,42

163

32,6

4,5

10

8,43

152

32,6

4,4

20

8,45

149

33,1

4,7

30

8,41

150

33,6

4,9

50

8,28

160

34,5

3,8

75

8,20

159

34,4

3,5

100

8,19

146

34,5

3,3

140

8,15

166

34,7

3,3

б)

Рисунок А.13– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 36 (а) и 27 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

165

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.14– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 28 (а) и 29 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

а)

б)

Рисунок А.15– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 30 (а) и 31 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

166

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.16– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 32 (а) и 33 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

а)

б)

Рисунок А.17– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 34 (а) и 35 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

167

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.4 Баренцева моря Адмиралтейства») № ст.

37/1

38/2

39/3

40/4

41/5

- Химико-физические характеристики вод на 4-ом разрезе (ХХIV «Полуостров

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 50 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 40 50 75 100 110 0 10 20 30 50 75 100 140

8,28 8,30 8,31 8,31 8,32 8,29 8,30 8,31 8,30 8,33 8,29 8,19 8,15 8,13 8,28 8,30 8,31 8,31 8,30 8,26 8,21 8,18 8,17 8,30 8,31 8,32 8,33 8,32 8,30 8,25 8,15 8,15 8,29 8,30 8,30 8,31 8,28 8,24 8,19 8,16

14 7 59 75 76 85 103 99 94 91 109 111 106 95 105 113 114 113 112 116 120 144 142 94 80 106 108 108 109 108 111 111 127 163 174 183 192 196 192 198

34,3 34,3 34,4 34,6 34,6 34,5 34,5 34,3 34,3 34,5 34,6 34,5 34,6 34,7 34,2 34,4 34,1 33,9 34,0 34,3 34,2 34,4 34,3 34,6 34,4 34,5 34,5 34,5 34,5 34,5 34,6 34,9 34,2 34,6 34,5 34,5 34,6 34,4 34,3 34,6

168

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.4 № ст.

42/6

43/7

44/8

45/9

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 20 30 50 75 100 150 200 250 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 10 20 30 50 75 100 150 200 210

8,26 8,28 8,29 8,29 8,27 8,24 8,18 8,17 8,15 8,21 8,34 8,35 8,32 8,21 8,17 8,15 8,13 8,12 8,11 8,31 8,33 8,33 8,27 8,18 8,16 8,13 8,14 8,14 8,14 8,26 8,29 8,32 8,33 8,28 8,20 8,14 8,16 8,14 8,15

188 184 171 173 164 170 183 188 168 173 148 172 160 174 185 195 160 197 207 148 157 160 165 168 173 144 214 190 187 133 137 139 144 142 148 148 153 157 137

34,6 34,7 34,9 34,6 34,3 34,3 34,7 34,5 34,5 33,7 33,8 33,9 33,7 34,2 34,4 34,1 34,4 33,9 34,6 33,4 33,7 33,8 34,0 34,0 33,9 34,1 34,7 34,5 34,5 33,5 33,1 33,6 33,6 33,9 33,8 34,2 34,6 34,5

169

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.18– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 37 (а) и 38 (б) разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»

а)

б)

Рисунок А.19– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 39 (а) и 40 (б) разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»

170

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.20– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 41 (а) и 42 (б) разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства» а)

б)

Рисунок А.21– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 43 (а) и 44 (б) разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»

Рисунок А.22– Вертикальные профили химико-физических характеристик станций 45 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»

171

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.5 - Химико-физические характеристики Баренцева моря на 5-ом разрезе (Разрез ХVIII «Маточкин Шар») № ст.

55/2

54/3

53/4

52/5

51/6

Горизонт, м 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125

pH 8,31 8,31 8,32 8,32 8,29 8,36 8,29 8,30 8,30 8,31 8,29 8,29 8,27 8,22 8,18 8,17 8,29 8,31 8,32 8,28 8,26 8,25 8,20 8,19 8,19 8,30 8,30 8,31 8,28 8,26 8,22 8,21 8,19 8,21 8,30 8,32 8,33 8,32 8,33 8,23 8,18 8,16

172

Eh, мВ 203 189 169 173 177 180 178 225 208 197 192 190 190 190 190 183 179 171 160 170 175 174 178 182 173 183 175 169 163 168 158 179 195 186 182 182 180 181 179 182 180

S, ‰ 33,7 34,3 34,2 34,4 34,2 34,2 34,5 34,5 34,7 34,5 34,3 34,5 34,2 34,3 34,6 34,6 34,5 34,3 34,3 34,6 34,4 34,5 34,5 34,5 34,4 34,3 34,3 34,4 34,2 34,4 34,5 34,5 34,6 34,3 34,2 34,3 34,4 34,5 34,5 34,2 34,2

вод

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.5 № ст.

50/7а

49/7

48/8

47/9

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 50 75 100 150 200 0 10 20 30 40 50 75 100 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 75 100 150 200

8,28 8,30 8,30 8,28 8,26 8,26 8,20 8,17 8,18 8,33 8,34 8,35 8,32 8,29 8,27 8,24 8,21 8,24 8,27 8,28 8,28 8,27 8,25 8,26 8,19 8,23 8,15 8,22 8,29 8,31 8,30 8,30 8,23 8,23 8,18 8,19

175 171 173 174 176 175 177 177 163 228 216 210 172 186 189 184 188 210 181 187 176 145 165 167 176 178 185 146 146 143 145 156 155 160 164 167

34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,5 34,6 34,7 34,5 34,6 34,1 34,5 34,7 34,5 34,7 34,5 34,5 34,5 34,6 34,2 34,6 34,9 34,5 34,6 34,7 347 34,8 34,5 34,7 34,2 34,6 34,6 33,8 34,6 34,5 34,5

173

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы А.5

а)

№ ст.

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

46/10

0 10 20 30 50 75 100 150 200 240

8,23 8,26 8,29 8,30 8,27 8,25 8,22 8,20 8,22 8,15

150 148 150 151 147 152 155 150 154 156

34,6 34,6 34,1 34,5 34,5 34,4 34,0 34,5 34,3

б)

Рисунок А.23– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 55 (а) и 54 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

174

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.24– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 53 (а) и 52 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

а)

б)

Рисунок А.25– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 51 (а) и 50 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

175

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.26– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 49 (а) и 48 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

а)

б)

Рисунок А.27– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 47 (а) и 46 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

176

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.5 - Химико-физические характеристики Баренцева моря на 7-ом разрезе (ХIV «о. Калгуев») № ст.

61/1

62/2

63/3

64/4

65/5

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 50 75 100 150 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 40 50 66 0 5 10 15 20

8,29 8,30 8,29 8,30 8,29 8,24 8,22 8,17 8,29 8,31 8,32 8,31 8,31 8,20 8,33 8,28 8,28 8,28 8,28 8,18 8,28 8,23 8,24 8,26 8,25 8,23 8,19 8,24 8,25 8,20 8,19 8,20

175 168 163 163 161 156 159 161 207 197 181 183 178 171 147 141 137 140 144 144 169 155 150 147 141 143 144 126 126 132 136 135

34,3 33,9 34,4 34,3 34,3 34,4 34,3 34,4 34,4 34,3 34,3 34,4 34,4 34,3 34,2 34,1 34,1 34,1 33,9 34,0 33,3 33,3 33,6 33,6 33,7 33,7 34,1 32,2 32,2 32,3 32,3 32,3

177

вод

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.28 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 61 (а) и 62 (б) разреза 7 «о.Колгуев»

а)

б)

Рисунок А.29 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 63 (а) и 64 (б) разреза 7 «о.Колгуев»

Рисунок А.30 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 65 разреза 7 «о.Колгуев»

178

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица А.6 - Химико-физические характеристики вод Баренцева моря на 8-ом разрезе (Разрез ХIII «о. Колгуев – м.Канин Нос») № ст.

69/1

68/2

67/3

66/4

65/5

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0

8,22

86

28,5

10

8,25

88

28,7

20

8,18

91

29,5

35

8,20

111

32,0

0

8,29

91

31,3

10

8,31

89

31,8

20

8,21

89

32,3

30

8,22

89

33,0

40

8,24

89

33,2

50

8,22

92

33,2

0

8,29

101

33,2

10

8,30

65

32,5

20

8,23

77

32,8

30

8,22

84

32,9

45

8,20

88

33,5

0

8,24

94

32,8

10

8,25

94

33,4

15

8,24

96

33,4

20

8,25

94

33,4

30

8,25

97

33,2

0

8,24

126

32,2

5

8,25

126

32,2

10

8,20

132

32,3

15

8,19

136

32,3

20

8,20

135

32,3

179

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок А.31 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 69/1 (а) и 68/2 (б) разреза 8 «о. Колгуев – м. Канин Нос»

а)

б)

Рисунок А.32 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 67/3 (а) и 66/4 (б) разреза 8 «о. Колгуев – м. Канин Нос»

Рисунок А.33 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 65/5 разреза 8 «о. Колгуев – м. Канин Нос»

180

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4.2. Анализ распределения и трансформации растворенного кислорода и биогенных элементов 11.4.2.1. Разрез №1 («VI «Кольский меридиан») Наблюдения, выполненные на станциях вдоль первого разреза Баренцева моря в июне 2012 г. позволили получить данные о пространственном распределении растворенного кислорода, фосфатов, кремния и нитритного азота на западной границе моря. На большей части исследуемого разреза в поверхностном слое процент насыщения вод кислородом колеблется в пределах от 104 % до 120 % (рисунок 11.4.7 б). Столь сильное насыщение поверхностных вод кислородом связано со штормовыми условиями, в результате которых происходило интенсивное волновое перемешивание. Абсолютные значения на поверхности достигали 9.52 мл/л для станции 19 разреза (рисунок 11.4.7 а). Пространственная изменчивость абсолютных значений концентрации растворенного кислорода на поверхности колеблется в пределах нескольких миллилитрах на литр, но не опускаются ниже 7.25 мл/л (станция 1), что, возможно, связано с ослаблением штормов, а в некоторых случаях – штилевыми погодными условиями. При этом степень насыщения поверхностных вод кислородом на всем протяжении разреза превышало 100% насыщения. Пересыщенные кислородом воды наблюдались до глубин 100 метров, так на станциях 5 и 7 насыщение кислородом составило 100.3 % и 100.6 % соответственно. Минимальные значения составили 5.81 мл/л на станции 5 «Кольского меридиана» на горизонте 200 метров, что составило 82.8 % насыщения. Для вертикального распределения кислорода с глубиной, как в абсолютных значениях, так и относительно насыщения было характерно снижение содержание растворенного кислорода с глубиной: от 9.43 мл/л на поверхности до 5.81 мл/л в придонных водах. Тем не менее, вся толща воды достаточно насыщена 180

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

кислородом, что создает благоприятные условия для окислительных и дыхательных процессов. Минимальные концентрации кислорода, слабо варьирующиеся по пространству, указывают на единую водную массу, занимающую пространство от глубины 50 метров до дна. а)

б) 0

0

-50

-100

-150

-200

120 118 116 114 112 110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82

-50

9.4 9.2 9 8.8 8.6 8.4 8.2 8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 6.8 6.6 6.4 6.2

-100

-150

-200

-250

-250

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

0

800

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

Рисунок 11.4.7 – Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 1 «Кольский меридиан»

Содержание фосфатов в водах Баренцева моря на разрезе 1 представлено на рисунке 2.2. Содержание фосфатов в верхнем слое не велико на протяжении всего разреза, что связано с продукционными процессами фито- и зоопланктона, еще более низкие значения наблюдаются при штормовых условиях при наличии высоких концентраций кислорода. Ниже 60 метров отмечен заметный рост концентраций фосфатов, который происходит вплоть до дна, что связано, скорее всего, с опускание отмершего органического вещества. У дна концентрации фосфатов обычно повышаются и чаще всего превышают 25,5 мкг/л. Максимальная придонная концентрация фосфатов составляет Рисунок 11.4.8 – Распределение фосфатов 41.38 мкг/л на станции 1 на разрезе 1 «Кольский меридиан» (мкг/л) вблизи стоков р. Мурман. Затем при движении по 0

-50

42 38 34

-100

30 26 22

-150

18 14 10

-200

6 2

-250

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

181

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

разрезу на север содержание минерального фосфора в придонном горизонте несколько снижается и опять возрастает, достигая значения 31.04 мкг/л в точке с наибольшей глубиной – 225 м. Распределение фосфатов в водной толще отличается заметным повышением его концентраций в центре разрез, что, связано, скорее всего, с притоком атлантических вод - водная масса, обогащенная фосфатами, занимает почти всю толщу вод на этом участке, начиная с глубины 50 метров и до дна. Распределение растворенного кремния по разрезу приведено на рисунке 12.4.9. Уровень содержания кремния в поверхностном слое вод по всему разрезу невелик и изменялся в интервале от практически аналитического нуля до 44,9 мкг/л, составляя в среднем 19,6 мкг/л. Наиболее высокие значения приурочены к южным станциям разреза, и связаны, скорее всего, с притоком кремния с талыми водами материкового стока. Для распределения кремния в толще вод характерно его концентрирование в придонных горизонтах для всех станций разреза. В среднем по сравнению с верхними 50-тью метрами водной толщи количество кремния в придонных горизонтах увеличивается в среднем в 10 раз (2,5-16 раз), что может быть связано с его поступлением из опускающегося ко дну отмершего после вспышки цветения планктона. 340 320

0

300 280 260 -100

240 220 200

-200

180 160 140 120

-300

100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

Рисунок 11.4.9 Распределение кремния (мкг/л) в морской воде разреза 1 «Кольский меридиан»

80 60 40 20 0

Выделяется также, водная масса с заметно более высокими концентрациями кремния (более 100 мкг/л на глубинах ниже 150 м),

182

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

происхождении которых обусловлено прохождением баренцевоморской ветви атлантического течения. В распределении нитритного азота (рисунок 11.4.10) также можно выделить область относительно повышенных концентраций, приуроченную к глубинным водам, происхождение которой также, вероятнее всего, связано с прохождением более продуктивных вод атлантического течения. В целом же, содержание нитритов крайне невелико и составляет в среднем 2,24 мкг/л. Можно отметить, что в отличие от кремния относительно повышенным содержанием нитритов отличаются поверхностные воды более северных станций, что может быть связано как с более высокой продуктивностью этих вод, так и с интенсивным окислением нитратом при наличии высоких концентраций кислорода (ссылка на рисунок) в штормовых условиях, отмечавшихся на южных станциях разреза. 16 15 14

0

13 12 11 -100

10 9 8

-200

7 6 5 4

-300

3 0

100

200

300

400

500

600

700

800

2 1

Рисунок 11.4.10 Распределение нитритов в воде разреза 1 «Кольский меридиан»

0 -1

11.4.2.2.

Разрез №2 (ХХV «от Русской гавани на северо-запад»)

Воды Баренцева моря на разрезе «Русская гавань» характеризуются значительным содержанием растворенного кислорода. Максимальное количество кислорода в воде наблюдалось на поверхности в период интенсивного волнения, а также в условиях опускания переохлажденных поверхностных вод на северных станциях и достигало 9.41 мл/л для станции 7 разреза (рисунок 183

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4.11). Минимальные значения составили 7.12 мл/л ст.2 разреза «Русская гавань» на горизонте 152 м тогда как на станции 3 и далее к югу на этой же глубине наблюдалось относительное повышение концентраций кислорода. На протяжении всего разреза сохранялась тенденция уменьшения содержания растворенного кислорода с глубиной, однако выделяются области со значительно меньшими концентрациями. Минимум содержания кислорода на первой станции разреза связан с водными массами, образовавшимися в период осеннее-зимнего льдообразования. При этом первая станция разреза выделяется как по относительному насыщению, так и по абсолютным значениям растворенного кислорода. Пониженные концентрации кислорода, в центральной части разреза, начиная со станции 4 (7.64 мл/л) связаны, скорее всего, с прохождением там струи атлантического течения. а)

б)

0 0

-50

9.3

-50 115 113 111 109 107 105 103 101 99 97 95 93 91 89

9.1 8.9

-100

8.7

-100

8.5 8.3

-150

8.1

-150

7.9 7.7

-200

7.5

-200

7.3 7.1

-250

-250

-300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

-300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

Рисунок 11.4.11 - Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 2 «Русская гавань»

По степени насыщения вод выделяется поверхностный слой перенасыщенный кислородом. При этом воды со степенью насыщения превышающей 100% распространяются до глубин в 75 метров на севере разреза и несколько заглубляются на станции номер 3, где на глубине 125 метров воды по-прежнему перенасыщены кислородом (101.4%). Начиная со второй станции и до конца разреза, насыщение вод кислородом меняется слабо, что указывает на единую водную массу, которая занимает всю толщу вод от горизонта 50 метров до дна.

184

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

На графике пространственного распределения растворенного минерального фосфора (фосфатов) на разрезе «Русская Гавань» рисунок 11.4.12, выделяются две области с высокой концентрацией. Первая область максимума концентрации располагается в начале разреза с центром на глубине 150 метров, далее она распространяется вдоль разреза и заглубляется в ложбине, достигая глубины 250 метров. Этот максимум фосфатов распространяется вдоль разреза и прослеживается на глубине 150 метров до станции № 4. Вторая область находится в районе станции № 6 с центром на глубине 200 метров. 0

-50 28 26 24

-100

22 20 18 16

-150

14 12 10

-200

8 6 4 2

-250

0

-300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

Рисунок 11.4.12 – Распределение фосфатов на разрезе 2 «Русская гавань» (мкг/л)

Прослеживается общая тенденция повышения концентрации фосфатов от поверхности ко дну на протяжении всего разреза, за исключением станции № 6, где поверхностное содержание минерального фосфора превышает 17 мкг/л. Следует заметить, что такое распределение концентраций фосфатов по вертикали на станции № 6, возможно, не связано с фактическим распределением характеристики, а может быть обусловлено непосредственным влиянием сточных вод нашего НИС. Максимальные градиенты характеристики по вертикали отмечаются на станции № 1, также как и максимальная концентрация минерального фосфора (30,2 мкг/л на глубине 175 метров), соответствующая первой области максимума

185

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

концентрации. Далее по мере продвижения по разрезу градиенты концентраций минерального фосфора по вертикали уменьшаются. Прослеживается область сгущения изолиний характеристики в слое 40-100 метров вдоль разреза. Воды Баренцева моря на разрезе «Русская гавань» характеризуются низкими значениями содержания кремния – его средняя концентрация составляет всего 61,5 мкг/л (от н.о. до 176 мкг/л). В поверхностных водах этого разреза кремний практически отсутствует, что связано, скорее всего, с извлечением его диатомовыми водорослями во время весеннего цветения. Прослеживается общая тенденция увеличения концентраций кремния от поверхности ко дну, где его содержание увеличивается в 6-20 раз по сравнению с поверхностью. По графику распределения минерального кремния (рис. 11.4.13 а) можно выделить водную массу, находящуюся в начале разреза и залегающую в слое глубин от 100 до 250 метров. Она прослеживается на расстоянии от станции 20/1 до станции 24/5. Предположительно эта водная масса была образована в процессе осенне-зимней конвекции на шельфе, затем она распространилась далее на север, теряя при этом кислород, что также отображено на графике распределения растворенного кислорода. В области обнаружения этой водной массы концентрации растворенного кислорода минимальны. Анализ данных рисунков 11.4.12 и 11.4.13 (а) позволяет выделить водную массу, находящуюся в начале разреза и залегающую в слое глубин от 100 до 250 метров. Она прослеживается на расстоянии от станции 20/1 до станции 24/5. Предположительно эта водная масса была образована в процессе осенне-зимней конвекции на шельфе, затем она распространилась далее на север, теряя при этом кислород, что также отображено на графике распределения растворенного кислорода (рис. 11.4.11). В области обнаружения этой водной массы концентрации растворенного кислорода минимальны. 186

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок 11.4.13 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 2 «Русская гавань»

Общее содержание нитритов для разреза «Русская гавань» составляет 1,66 мкг/л (рис.12.4.13 б). В поверхностных водах вследствие их хорошего перемешивания нитриты практически отсутствуют. Наиболее высокие значения отмечены для придонных и глубинных вод. Как видно из рисунка в распределении нитритов выделяется зона их относительно повышенных содержаний, распространяющаяся вдоль разреза на глубине 100-200 м от станции 23/4 до станции 25/6, где зафиксированы максимальные значения этого показателя (7,45 мкг/л). 11.4.2.3.

Разрез №3 (ХХVI «Мыс Желания – остров Сальм»)

В период выполнения работ на разрезе сохранялась спокойная погода, которая сопровождалась умеренным волнением и положительными температурами воздуха. В этих условиях формировался поверхностный перемешанный слой, несколько перенасыщенный растворенным кислородом. Этот слой характеризовался 105 – 107 % насыщения вод до глубины 25-40

187

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

метров (рисунок 11.4.14 б). Максимальное насыщение наблюдалось на станции 34/9 на поверхности и составило 120,9 %. Минимальное значение наблюдалось на станции 29/4 на горизонте 280 метров и составило 84,9 %. а)

б)

Рисунок 11.4.14 Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 3 «Мыс Желания»

Абсолютные значения растворенного кислорода менялось от 9.6 мл/л на поверхности в северной части разреза до 6.8 мл/л у дна в наиболее глубокой части разреза. На протяжении всего разреза (рисунок 11.4.14 а) сохранялась тенденция равномерного уменьшения концентраций кислорода с глубиной. Отсутствие выраженных минимумов или максимумов свидетельствует о том, что весь разрез занимала единая водная масса. С глубиной насыщение вод кислородом уменьшалось равномерно. Это также свидетельствует о наличие единой водной массы, которая занимала все пространство разреза. Незначительное понижение насыщения и абсолютных значений растворенного кислорода вдоль новоземельского берега, скорее всего, вызвано проходящими вдоль этого берега арктическими водами. Распределение фосфатов на 3-ем разрезе представлено на рисунке 11.4.15. Можно отметить равномерное распределение фосфатов вдоль разреза. Концентрации минерального фосфора увеличиваются от поверхности ко дну. Максимальные концентрации составляют 30.4 мкг/л на центральной 30-ой станции в придонном

188

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

горизонте. Минимальные концентрации, поверхностного слоя составляли 2-5 мкг/л.

характерные

для

Рисунок 11.4.15 – Распределение фосфатов на разрезе 3 «Мыс Желания» (мкг/л)

Распределение концентраций кремния (рис. 11.4.16 а) согласуется с распределением кислорода и фосфатов и характеризуется максимальными значениями в центре разреза в придонных горизонтах. Пониженное содержание кремния на граничной 35 - ой станции, возможно, сигнализирует о процессах смешения с соседними водными массами. Максимальные концентрации наблюдались на станциях 29 и 30 и составляли 165.4 и 179.1 мкг/л. Минимальные значения наблюдались в поверхностных водах и колебались от практически нулевых значений на станциях 33 и 34 до 20-70 мкг/л на остальных станциях разреза, достигали в среднем 60 мкг/л на горизонтах 30 метров. В распределении концентраций нитритного азота (рис. 11.4.16 б) прослеживаются две области его относительно повышенного содержания, приуроченные в обоих случаях к придонным горизонтам. Пониженное, как и в случае кремния, содержание нитритов на граничной 35 - ой станции, возможно, сигнализирует о процессах смешения с соседними водными массами. Максимальные концентрации наблюдались на станциях 27-28 и 31 и составляли 2,60 – 3,44 мкг/л. Минимальные значения наблюдались в поверхностных

189

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

водах и колебались от нулевых значений практически на всех станциях разреза до 0,09 мкг/л на станции 28. а)

б)

0

0

-50

-50

170 160

1.6

150 -100

140

1.5

-100

1.4

130

1.3

120 110

-150

1.2

-150

1.1

100

1

90 80

-200

0.9 -200

0.8

70

0.7

60

0.6

50 -250

40

0.5

-250

0.4

30

0.3

20 10

-300

0.2 -300

0.1

0

0 -0.1 -350

-350

Остров Сальм

-400

-400

0

0

50

100

150

200

250

50

100

150

200

250

300

300

Рисунок 11.4.16 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 3

11.4.2.4. Разрез №4 (ХХIV «Полуостров Адмиралтейства – напр. 323») Распределение кислорода на 4-ом разрезе характеризовалось выраженным минимумом насыщения на горизонте -250 метров на станции 44/8 и 45/9, где насыщенность кислородом составляла около 84 %. Максимальные значения наблюдались в поверхностном слое, который был пересыщен кислородом до горизонтов 100 метров (рисунок 11.4.17 б).

190

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

0 45

44

43

42

41

40

39

0 45

38 37

-50

44

43

42

41

40

39

38 37

118 116 114 112 110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84

-50 8.6 8.4

-100

-100

8.2 8 -150

-150

7.8 7.6 7.4

-200

-200

7.2 7 -250

-250

6.8 6.6 6.4

-300

-300

-350

-350 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

0

20

40

а)

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

б)

Рисунок 11.4.17 - Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 4 «Полуостров Адмиралтейства»

Минимальные концентрации растворенного кислорода достигали 6,69 мл/л. Зона пониженного содержания растворенного кислорода занимала наиболее глубокую часть разреза на станциях 4245 (рисунок 11.4.17 а). Значительные градиенты наблюдались в зоне поднятия и свидетельствуют о смешении различных водных масс. Распределение фосфатов (рисунок 11.4.18) также свидетельствует о наличии зоны смешения над поднятием в районе 40-41 станции, где концентрации достигали 26,9 и 17,49 мкг/л на горизонте 115 и 100 метров соответственно. Также максимальные значения наблюдались во впадинах и достигали 30.74 мкг/л на станции 44 на горизонте 300 метров. 0 45

44

43

42

41

40

39

38 37

-50

32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2

-100

-150

-200

-250

-300

-350 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

Рисунок 11.4.18 – Распределение фосфатов на разрезе 4 (мкг/л)

191

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Распределение кремния характеризуется пониженными концентрациями в поверхностном слое и повышением концентраций ко дну. Распределение кремния по разрезу (рис. 11.4.19 а) свидетельствует о наличии зоны смешения над поднятием в районе 40-41 станции, где его максимальные концентрации в придонных горизонтах составляли 55,62 и 95,26 мкг/л. Максимальные значения концентраций наблюдались во впадинах и достигали 224,9 мкг/л (станция 44) и 212,6 мкг/л (станция 44) на горизонте 300 метров. Минимальные значения концентраций приурочены к поверхностным горизонтам и изменяются от н.о. до 44,89 мкг/л (ст.42). а)

б)

0

0

-50

-50 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

-100

-150

-200

-250

11 10.5 10 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

-100

-150

-200

-250

-300

-300

П-в Адмиралтейства -350

-350 0

50

100

150

200

250

300

0

50

100

150

200

250

300

Рисунок 11.4.19 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 4

В распределении нитритного азота выделяется водная масса его повышенных концентраций приуроченная к придонным горизонтам поднятия в районе станций 40-41, где его значения составляли 6,51 – 10,84 мкг/л. Минимальные значения в распределении нитритов (близкие к аналитическому нулю) характерны для поверхностных и глубинных горизонтов наиболее глубоководных станций. Максимальное их содержание характерно для станции 40, расположенной в районе поднятия дна, причем повышенные значения концентраций отмечены по всему водному столбу – от поверхности

192

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

(1,25 мкг/л), в толще вод (6,51-8,43 мкг/л) и в придонных горизонтах (10,84 мкг/л). 11.4.2.5. Разрез №5 (ХVIII «Пролив Маточкин Шар – Новоземельская банка - Центральная возвышенность») Максимальные концентрации растворенного кислорода наблюдались в поверхностном слое на горизонте (рисунок 11.4.20 а), абсолютный максимум содержания кислорода приходился на 50 метров на станции 46 (8.20 мл/л), однако воды пересыщенные кислородом распространялись до горизонтов 30 – 50 метров на всем разрезе (рисунок 12.4.20 б) с максимумом насыщения на станции 52 (110,6 %). Минимум содержания и насыщенности вод кислородом приходился на впадины на горизонты 150 метров, и составляли 6.94, 7.01 и 7.07 мл/л на станциях 48, 50 и 52 соответственно. Максимальные значения концентраций наблюдались на перефериях разреза, где возможно влияние поверхностных региональных водных масс и в центре на станции 49. а)

б)

Рисунок 11.4.20 Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 5

Распределение биогенных элементов вдоль разреза характеризовалось максимальными концентрациями во впадинах и

193

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

минимальными на поверхности. Незначительное понижение концентраций фосфатов (рисунок 11.4.22) соответствует заметному снижению концентраций кремния (рисунок 11.4.23 а) на станции 51, где происходит смешение различных водных масс. Общая тенденция повышения концентраций кремния и фосфатов от поверхности ко дну сохраняется на протяжении всего разреза.

Рисунок 11.4.21 – Распределение фосфатов на разрезе 5 (мкг/л)

Выделяется водная масса повышенного содержания нитритов (рисунок 11.4.23 б), соответствующая станция 49-51, где их концентрации относительно повышены от поверхности (2,21 мкг/л) до дна (24,22 мкг/л). В распределении кремния эта водная масса проявляется более слабо. Минимальные концентрации фосфатов составили 2-8 мкг/л в подповерхностном слое на горизонте 10 метров, а максимальные – 37 мкг/л на станции 54 на нижнем горизонте 150 метров. Минимальные концентрации кремния наблюдались в подповерхностном соре 20-30 метров и составляли 22- 60 мкг/л. Максимальные концентрации отмечены в придонных горизонтах на глубоководных участках разреза и составляют 137 -157 мкг/л. Особенно низкие концентрации фосфатов, кремния и нитритов наблюдались на границах разреза.

194

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 0

0

-50

-50

220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

-100

-150

-200

-250

22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1

-100

-150

-200

-250

-300

-300 0

0

50

100

150

200

50

100

200 Маточкин 250 Пролив шар

150

250

Рисунок 11.4.22 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 5

11.4.2.6 Разрез №7 (ХIV «Северная оконечность о. Колгуев – о. Междушарский») Характерное уменьшение концентраций кислорода от поверхности ко дну сохранялось и для 7-ого разреза. Выделялись зоны минимальных концентраций, которые распространялись вдоль склона дна, а также в наиболее глубокой части разреза (рисунок 11.4.24 а и б). Минимальные концентрации кислорода составляли 7,19 мл/л на нижнем горизонте (75 метров) на станции 63 (93,4 % насыщения) и 7,60 на горизонте 150 метров на станции 61, что соответствовало насыщению 93,3 %. Распределение биогенных элементов – фосфатов, кремния и нитритов отражает тенденцию повышения концентраций от поверхности ко дну и от мелкой части к более глубокой (рисунки 11.4.25 и 11.4.26). Выделяется максимум концентраций всех трех элементов на станции 62 на горизонте 50 метров: 43,7; 18,47 и 128,75 мкг/л соответственно фосфатов, кремния и нитритов. Минимальные концентрации фосфатов составляли от 2.96 до 8.87 мкг/л на поверхности подповерхностными минимумами на горизонтах 20 – 30 метров. Минимальные концентрации нитритов

195

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

составляли от н.о. до 0,77 мкг/л в хорошо аэрируемых водах поверхности. Минимальные концентрации кремния наблюдались на горизонтах 20 – 30 метров и составили 20,52 мкг/л на горизонте 30 метров на станции 63 и близкие к аналитическому нулю значения на горизонте 30 метров на станции 64. Такое распределение, скорее всего, вызвано активностью живых организмов на этих горизонтах. Максимальные концентрации нитратов достигали значений 22.75 мкг/л на горизонте 75 метров на станции 63. На расположенной рядом станции 62 на горизонте 50 – 100 метров максимальные концентрации кремния достигали значений 96,73 и 128,75мкг/л соответственно. а) 61 0

б) 62

63

64

65

61 0

62

63

64

65

107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93

8 7.9 7.8

-50

-50

7.7 7.6 7.5

-100

7.4

-100

7.3 7.2

-150

7.1

-150

7

-200 0

20

40

60

80

100

120

140

160

-200

180

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Рисунок 11.4.23 Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) на разрезе 7 61 0

62

63

64

65

34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2

-50

-100

-150

-200 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Рисунок 11.4.24 – Распределение фосфатов на разрезе 7 (мкг/л)

196

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

0

0

-20

-20 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

-40

-60

-80

-100

-120

-140

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1

-40

-60

-80

-100

-120

-140

-160

-160

-180

-180

-200

-200 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Рисунок 11.4.25 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 7

11.4.2.7. Разрез 8 «Разрез ХIII о. Колгуев – м.Канин Нос» В распределении кремния по разрезу (рисунок 11.4.27 а) можно выделить зону его повышенных концентраций у мыса Канин Нос, где максимальные концентрации (85,9 мкг/л) в поверхностном слое свидетельствуют об его поступлении с поверхностным стоком талых вод. Далее по разрезу сохранялась ранее выявленная тенденция увеличения его концентраций от поверхности к придонным горизонтам. а)

б) 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25

о. Колгуев

0.34 0.32 0.3 0.28 0.26 0.24 0.22 0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 -0.02

20 15

Рисунок 11.4.26 Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза 8

197

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В поверхностных водах вследствие их хорошего перемешивания нитриты практически отсутствуют. Наиболее высокие значения отмечены в придонных водах наиболее глубоководной области (рисунок 12.4.27 б), где зафиксированы максимальные значения этого показателя (0,77 мкг/л). Особенно низкие концентрации кремния и нитритов наблюдались на границе разреза у острова Колгуев.

198

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение Б Таблица Б.1 - Данные гидрохимических наблюдений на 1-ом разрезе (VI «Кольский меридиан») (здесь и далее: н.о. – не обнаружено; прочерк – определение не производилось; сл. – следовые концентрации). Данные по кремнию получены в результате межлабораторной калибровки: 1 – данные РГГМУ; 2 – данные участников «Плавучего Университета» № ст.

1

2

3

Гор-т, м 0 5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 230 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 90 100 0 5 10 20 30 100 125 150 175 220

O2 мл/л 7.25 7.45 7.29 7.48 7.67 7.74 7.70 7.72 7.45 7.30 7.33 8.16 6.41 7.55 7.67 7.54 7.54 7.49 7.59 7.62 7.43 7.32 7.13 7.16 7.16 7.23 7.51 7.75 7.56 7.47 7.66 7.14 7.17 7.06 6.96 6.65

O2 % насыщения 104.10 107.10 104.70 107.20 109.50 109.40 108.10 108.00 101.80 98.70 97.90 108.60 85.20 107.60 109.60 108.00 108.00 107.20 108.70 109.00 104.00 101.60 97.50 97.60 97.50 98.40 106.60 110.60 108.00 106.70 109.40 99.00 99.00 97.80 96.30 92.20

Р (РО4), мкг/л 6.80 4.73 4.73 5.62 5.62 5.91 5.32 5.32 10.94 16.26 21.58 23.94 41.38 7.98 7.69 6.50 5.03 6.80 3.25 7.09 11.82 12.71 19.21 21.87 24.24 24.24 13.89 10.94 7.98 6.21 9.46 22.17 21.58 22.17 23.06 26.01

199

Si (Si2O4), мкг/л 1 2 152.31 44,73 212.77 56,88 127.39 52,33 113.10 47,78 112.75 37,19 89.73 32,68 92.51 20,50 88.34 17,45 81.41 41,82 104.54 66,17 119.80 92,05 121.65 93,57 147.09 99,66 88.76 25,04 107.25 32,65 81.88 40,30 86.05 9,85 98.07 23,55 121.20 26,60 92.98 12,89 88.36 26,60 106.86 49,43 137.86 44,87 169.32 69,23 169.32 79,89 217.43 79,89 59.22 5,28 89.74 н.о. 80.96 26,60 94.84 н.о. 65.69 11,37 90.24 25,09 94.87 31,18 132.37 66,22 116.65 79,95 150.04 107,42

NO2, мкг/л н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,93 0,51 н.о. н.о. н.о. 0,93 0,93 0,93 0,93 0,51 0,51 2,18 3,44 4,27 5,11 5,53 н.о. н.о. 4,27 0,09 0,51 3,85 1,76 3,02 0,93 0,51

NН4, мкг/л н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б1 № ст.

4

5

7

Гор-т, м 0 5 10 15 20 25 30 50 75 100 150 200 0 5 10 15 20 30 50 75 100 150 175 220 0 5 10 20 30 50 75 100 150 200 250

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.56 7.60 7.71 7.66 7.56 7.53 7.23 7.14 7.10 6.83 5.81 6.60 7.55 7.63 7.61 7.57 7.21 7.20 7.12 7.04 6.75 6.65 7.01

107.20 108.70 110.40 109.70 108.20 107.60 102.40 101.40 100.30 97.10 82.80 94.40 104.90 110.00 109.70 109.10 102.90 102.60 101.40 100.60 96.80 94.30 98.60

9.75 8.28 8.87 7.69 9.46 9.75 13.01 15.37 17.74 23.06 24.24 27.49 8.28 8.57 8.87 10.35 11.53 13.01 15.37 18.92 23.94 26.01 23.06

200

Si (Si2O4), мкг/л 1 47.26 52.75 64.14 56.97 53.59 52.75 60.35 65.83 61.19 102.12 112.25 127.44 54.86 59.92 71.74 67.10 65.41 59.08 68.79 78.07 104.66 123.65 102.12

2 44,88 41,83 41,83 46,40 57,06 50,97 47,93 54,01 70,78 116,52 115,04 177,54 20,49 14,42 14,42 2,24 5,29 6,81 12,90 17,48 25,09 75,40 93,73 116,62 6,89 11,38 12,91 20,52 19,00 8,34 34,25 46,45 92,22 110,51 92,24

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. 0,51 2,60 3,44 8,04 2,60 0,93 0,09 н.о. н.о. 0,51 н.о. н.о. 0,51 0,09 2,18 1,34 3,44 2,60 3,02 1,76 1,34 2,18 н.о. н.о. 3,44 0,09 10,97 0,51 18,50 н.о. н.о. 5,95 3,44

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б1 № ст.

9

11

12

Гор-т, м 0 5 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 40 50 75 100 125 150 180 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 175 200 250

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.66 7.75 7.64 7.65 7.58 7.20 7.14 6.92 6.99 7.01 6.94 8.08 8.10 7.97 7.39 7.28 7.57 7.00 6.88 7.19 6.86 6.95 8.18 8.37 8.32 8.28 7.94 7.30 7.14 7.20 7.06 7.06 6.84 6.81 6.99

107.20 111.10 110.10 110.20 109.10 102.50 101.50 98.20 98.90 98.70 97.10 112.40 116.40 114.50 105.80 103.40 107.40 99.20 97.40 101.20 95.50 96.00 118.20 120.10 119.30 118.60 112.50 102.80 100.20 100.90 98.80 98.70 95.20 94.10 93.70

2.07 7.69 7.98 7.98 7.98 12.42 15.37 19.51 20.10 20.69 23.06 7.09 10.94 12.42 19.21 21.87 21.28 23.06 23.06 23.35 29.56 27.20 12.71 10.35 18.62 26.31 22.76 25.72 28.08 28.08 30.45 35.47 32.81 30.15 28.08

201

Si (Si2O4), мкг/л 1 55.70 61.61 59.50 53.59 56.13 59.50 73.85 94.11 94.95 95.79 116.05 58.24 87.35 57.39 80.18 97.90 66.68 129.55 159.09 81.45 127.02 121.96 48.53 94.53 153.61 95.79 95.37 110.14 126.18 130.82 126.60 129.98 146.86 148.54 154.87

2 83,27 28,15 32,75 34,27 35,80 52,57 70,87 110,54 107,49 118,17 157,83 н.о. н.о. н.о. 19,03 23,61 2,26 76,99 89,20 37,34 96,82 89,19 17,51 0,74 9,89 0,74 11,41 31,24 64,79 81,57 96,83 121,23 133,43 128,86 141,03

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,51 2,18 1,34 1,34 0,00 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,09 н.о. н.о. 49,88 н.о. н.о. н.о. н.о. 0,09 0,51 0,09 0,09 0,09 0,09 н.о. н.о. н.о.

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б1 № ст.

13

14

15

16

Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 280 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 175 200 240 0 10 20 30 50 75 100 120 0 5 10 20 30 50 75

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

8.08 8.15 8.20 7.96 7.37 7.32 7.14 6.88 6.87 7.21 7.32 7.97 8.00 8.00 7.97

115.90 115.80 116.10 112.40 103.90 103.00 100.40 96.50 95.30 98.60 98.90 109.20 111.70 112.20 111.30

7.66 7.38 7.13 7.56 7.44 7.32 7.21 7.31 7.66 7.66 7.71 7.64 7.71 7.39 7.18 7.13 7.62 7.64 7.65 7.64 7.68 7.74 7.71

105.80 101.20 97.10 101.60 99.00 96.30 93.10 93.40 104.50 104.50 105.20 104.20 104.20 98.40 95.30 94.50 101.50 104.30 104.40 104.30 104.80 105.40 104.60

10.94 7.98 7.98 10.05 15.67 18.62 18.33 23.06 25.13 22.47 21.28 16.55 14.78 13.60 12.42 13.60 17.14 22.76 26.01 20.69 23.94 26.31 28.38 28.67 15.37 14.48 15.08 14.78 15.67 23.65 26.60 27.20 17.74 16.26 16.85 17.14 17.44 16.85 19.21

202

Si (Si2O4), мкг/л 1 27.43 27.43 24.48 29.96 32.92 40.93 61.19 108.03 117.74 88.62 88.62 62.46 35.45 51.91 50.22 45.15 62.88 92.42 119.43 80.18 97.90 116.89 139.68 152.34 46.00 43.89 41.78 44.31 43.47 93.68 119.00 115.63 40.09 43.04 42.62 41.36 39.67 37.14 48.11

2 29,68 25,14 38,87 15,99 34,29 31,24 9,89 116,66 130,38 104,45 6,84 н.о. н.о. 5,31 н.о. н.о. 5,31 49,54 78,52 48,02 75,47 67,84 99,86 150,17 3,79 6,84 139,52 38,86 98,34 176,12 124,27 145,62 3,83 2,26 3,79 6,84 3,79 н.о. 3,79

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,51 н.о. 0,51 1,34 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 1,34 н.о. 0,09 0,51 0,51 0,51 4,27 3,85 4,27 3,02 3,44 5,11 6,78 5,11 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б1 № ст.

17

18

19

Гор-т, м 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 200 225 0 10 20 30 40 50 75 100 125 0 10 20 30 50 75 100 125

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.78 7.94 8.02 7.89 7.92 7.93 7.96 7.77 7.65 7.63 7.11 7.08 9.14 9.23 9.20 9.36 8.22 7.24 7.20 7.12 7.13 9.32 9.43 9.52 9.45 8.06 9.22 8.63 6.86

103.20 107.10 108.60 106.80 107.20 106.20 106.40 103.70 101.90 101.40 94.40 93.60 112.00 113.40 113.00 114.60 103.10 94.70 95.60 94.40 94.50 113.00 115.10 116.20 115.30 98.40 111.40 106.00 89.90

13.89 14.19 16.85 13.89 13.60 15.08 15.37 20.69 26.90 24.24 31.33 31.04 3.55 1.48 1.48 4.43 10.64 22.47 22.47 22.47 24.53 3.84 2.96 3.55 5.03 2.07 6.50 16.55 27.20

203

Si (Si2O4), мкг/л 1 47.26 47.26 48.95 51.48 58.66 49.80 47.26 54.02 66.68 70.47 123.65 132.93 16.04 14.35 12.66 11.82 21.94 64.99 94.95 111.83 122.38 16.46 19.41 16.04 15.19 16.88 12.24 26.16 10.79

2 н.о. 0,73 38,86 49,53 54,11 58,68 48,01 60,21 0,74 61,73 139,52 153,24 н.о. н.о. 2,23 н.о. н.о. 46,46 87,64 134,91 134,93 28,03 31,16 47,91 38,77 22,03 47,90 40,33 108,98

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. 0,09 н.о. н.о. н.о. н.о. 1,34 1,76 0,51 5,53 8,04 10,13 8,46 9,29 11,80 5,11 10,97 10,13 11,39 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

в) 80

О2, мл/л 0

70

80

90

100 110 120

О2, %

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

160

200

240

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

20

40

60

80

100

0

20 40 60 80 100 120 140

РО43-, мкг/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

50

Глубина, м

60

120

100

150

200

250 0

0.2

0.4

0.6

NO2, мкг/л

0.8

Рисунок Б.1– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 1 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а)

б) 60

70

80

90

100 110 120

в) 0

О2, %

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

6

6.5

7

7.5

8

8.5

О2, мл/л

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

20

40

60

80

0

РО43-, мкг/л

20

Глубина, м

5.5

Si, мкг/л

Si, мкг/л

40

60

80

100

0

2

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.2– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 2 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

204

6

1

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

80

90

5.5

6

6.5

7

100 110 120 7.5

8

8.5

0

в) 0

20

40

60

80

100

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

25 50 75 100 125 150 175

Si, мкг/л

Si, мкг/л 0

40

80

12 0

0

РО43-, мкг/л

50

Глубина, м

60

10 0

15 0

20 0

200

25 0

225 0

1

2

3

NO , мкг/л

4

5

2

Рисунок Б.3– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 3 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 60

70

80

90

100 110 120

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

в) 0

О2,%

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Si, мкг/л Si, мкг/л

РО43-, мкг/л

40

80

120

160

200

0

40

Глубина, м

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

б)

80

120

160

200 0

2

4

6

8

NO2, мкг/л

Рисунок Б.4– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 4 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

205

10

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

5.5

6

80 6.5

90 7

100 110 120 7.5

8

8.5

0

0

20

40

60

80

100

О2,% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

25 50 75 100 125 150 175 200

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

60

в)

100

150

200

250

225

0

1

2

3

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.5– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 5 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100

110

120

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

О2, % О2, мл/л

50 75 100 125 150 175 200 225 250

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 25

в) 0

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

а)

100

150

200

250 0

4

8

12

16

20

NO2, мкг/л

Рисунок Б.6– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 7 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

206

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 60 5.5

70 6

80 6.5

90 7

100 7.5

110 8

120 8.5

0

О2, %

0

О2, мл/л

0

в) 20 40 60 80 100 120 140

75 100 125 150 175

80

120

160

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

50

40

0

20 40 60 80 100 120 140

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

25

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

200

100

150

200

225 250 250 0

0.5

1

1.5

2

2.5

NO2, мкг/л

Рисунок Б.7– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 9 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а)

б) 60 5.5

70 6

80 6.5

90 7

100 7.5

110 8

120

в) 0

О2, % 8.5 О2, мл/л

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

0

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

60

80

100

40

20

60

80

80

100

100

Глубина, м

40

60

120

40

РО43-, мкг/л

20 40

20

0

80

120

120 140

160

140

160 160 200 0

10

20

30

40

50

NO2, мкг/л

Рисунок Б.8– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 11 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

207

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 60 5.5

70 6

80 6.5

90 7

100 7.5

110 8

120 8.5

в) 0

О2, %

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

75 100 125 150 175 200 225

40

80

120

160

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

50

0 0

О2, мл/л

25

Si, мкг/л

Si, мкг/л

100

150

200

250 250 0

0.2

0.4

0.6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.9– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 12 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60 5.5

0

50

100

70 6

80 6.5

90 7

100 7.5

110 8

120 8.5

в) 0

О2,% О2, мл/л

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л

50 100

100 Глубина, м

а)

150 150

200

200

200

250

250

300 300

300

0

0.4

0.8

1.2

1.6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.10– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 13 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

208

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

в) Si, мкг/л

60 5.5

70 6

80

90

6.5

100

7

7.5

110 8

120 8.5

0

0

О2, % О2, мл/л

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

50 75 100 125 150 175 200

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

25

0

Si, мкг/л

100

150

200

225 250

250 0

0.4

0.8

1.2

1.6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.11– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 14 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60 5.5

0 20 40 60

70 6

80 6.5

90 7

100 110 120 7.5

8

8.5

О2,% О2, мл/л

в) 0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

200

0

РО43-, мкг/л

20 40 40

60

Глубина, м

а)

80

80 100

100

80

120

120

120 3

4

5

6

7

NO2, мкг/л

Рисунок Б.12– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 15 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

209

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 60

70

5.5

6

80 6.5

90 100 110 120 7

7.5

8

8.5

в) 0

О2, %

20

40

60

80

100

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

О2, мл/л

4

6

8

РО43-, мкг/л

0

0

2

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

10

10

20

20

30

30

40

40

50

50

60

Глубина, м

20

60

70

60

40

80

70

80

80

-1

0

1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.13– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 16 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60 5.5

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

70 6

80 6.5

90 7

100 110 120 7.5

8

8.5

в) 0

О2, % О2, мл/л

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

а)

100

150

200

250 0

2

4

6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.14– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 17 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

210

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

80

90

100 110 120

0

0

20

40

60

80

100

О2,% О2, мл/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

20

20

40

40

60

60

80

80

100

100

40

80

120

160

РО43-, мкг/л

40

140

140

0 0

120

120

Si, мкг/л

Si, мкг/л

Глубина, м

60

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5

в)

80

160

160

120

160 4

6

8

10

12

NO2, мкг/л

Рисунок Б.15– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 18 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2, % О2, мл/л

20 40

100 120 140

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

40

80

20

0

20

60

в) Si, мкг/л

Si, мкг/л

20

40

60

80

100

120

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

а)

60 80

80

100 120

120

140 160 -1

0

1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.16– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 19 разреза 1 «Кольский меридиан»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

211

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.2 - Данные гидрохимических наблюдений на 2-ом разрезе (Разрез ХХV «Русская гавань») № ст.

20

21

22

23

Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 125 150 175 0 10 20 30 50 75 100 150 200 225 0 10 20 30 50 75 100 125 0 10 20 30 50 75 100 125 150

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

9.29 9.33 9.24 9.09 8.05 7.63 7.66 7.59 7.41 7.25 9.25 9.33 9.29 9.26 9.02 7.83 7.21 7.12 7.19 7.30 8.70 8.86 8.78 8.76 8.60 8.28 7.92 8.01 8.88 9.05 8.97 8.79 8.09 7.72 7.72 7.64 7.68

111.5 111.9 110.8 109.6 98.9 94.1 92.9 92.6 90.3 88.9 111.4 112.1 111.6 111.2 108.1 99.9 92.1 89.7 88.3 89.4 110.5 112.2 111.1 110.8 108.7 104.7 100.8 101.7 110.9 113.0 111.9 109.5 102.5 98.1 98.1 97.0 97.5

9.75 5.63 5.91 7.69 17.44 25.12 23.35 26.90 37.24 30.15 5.62 6.50 6.80 7.39 8.57 22.76 24.24 28.67 26.01 28.38 11.53 11.53 10.35 10.35 10.94 17.44 19.80 23.06 10.64 6.50 7.98 6.50 18.03 21.28 21.28 23.06 23.35

O2

O2 %

212

Si (Si2O4), мкг/л 1 29.60 30.52 36.99 35.64 50.47 66.68 90.75 112.53 120.87 146.36 27.28 31.91 28.68 25.45 31.94 71.31 101.89 118.09 126.89 134.77 38.43 38.44 37.98 34.27 35.20 62.54 91.27 105.63 33.32 36.11 40.27 36.11 71.34 103.31 109.33 117.21 114.90

2 5,27 3,75 8,32 9,86 23,58 40,35 67,77 87,60 111,99 107,43 н.о. 8,32 0,71 н.о. 8,34 51,02 84,56 107,42 118,09 122,67 20,54 17,50 17,50 17,50 25,12 54,09 102,89 121,19 0,72 2,25 3,77 9,86 51,04 98,31 137,96 122,72 115,10

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. 2,21 2,21 2,21 н.о. н.о. н.о. 0,29 1,25 0,77 0,29 2,68 2,21 1,73 2,21 0,77 2,21 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,77 2,68 н.о. н.о. 0,29 н.о. 1,73 2,68 0,29 0,77 3,64

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б.2 № ст.

24

25

26

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

8.86

113.20

10

8.99

20

Гор-т, м

Si (Si2O4), мкг/л

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о.

-

0.59

1 20.37

2 н.о.

113.30

2.07

25.47

н.о.

н.о.

-

9.07

113.80

3.25

24.08

н.о.

н.о.

-

30

8.88

111.10

4.43

23.16

2,25

н.о.

-

50

8.63

107.60

10.05

24.08

22,07

1,25

-

75

8.02

101.10

14.78

61.61

55,62

5,56

-

100

7.89

98.70

19.80

78.29

72,39

2,21

-

125

7.77

97.30

18.62

107.94

124,23

2,68

-

150

8.12

102.50

20.40

116.28

133,38

1,25

-

0

8.74

110.60

17.14

21.76

0,73

н.о.

-

10

9.13

114.80

6.21

20.38

3,78

н.о.

-

20

8.87

111.90

6.80

18.53

н.о.

2,68

-

30

-

-

7.69

19.44

8,34

2,21

-

50

-

-

5.62

17.13

н.о.

3,16

-

75

8.74

108.40

9.46

21.30

5,30

6,03

-

100

7.70

97.10

18.92

44.93

44,95

5,56

-

150

7.54

95.50

24.24

66.25

90,69

6,03

-

200

7.71

97.40

24.24

57.91

32,75

5,56

-

240

7.50

94.30

25.72

77.36

176,07

7,47

-

0

9.05

115.10

6.50

27.32

8,34

0,29

-

10

9.41

117.30

3.55

26.87

5,30

1,73

-

20

9.25

114.80

6.21

23.62

5,30

н.о.

-

30

9.19

114.10

7.09

25.47

5,30

н.о.

-

40

9.08

113.00

7.39

22.70

15,97

н.о.

-

50

8.94

111.10

6.80

24.09

55,62

н.о.

-

213

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

О2, % О2, мл/л

в) Si, м кг/л

20 40 60 80 100 120 140

0

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

40

80

120

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

а)

80

12 0

16 0

20 0 0

0.5

1

1 .5

2

2 .5

NO 2, мкг/л

Рисунок Б.17– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 20 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

0

О2, % О2, мл/л

в) 20 40 60 80 100 120 140

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

а)

100

150

200

250 0

0.5

1

1.5

2

2.5

NO2, мкг/л

Рисунок Б.18– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 21 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

214

3

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 60 5.5

70 6

80 6.5

90 100 110 120 7

7.5

8

8.5

9

0

в) 0

О2, %

20

40

60

80

100

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

РО43-, мкг/л

0 20

40

40

60

60

80

80

100

100

120

120

140

140

Глубина, м

40

20

80

120

160 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.19– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 22 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0

0 20 40 60 80 100 120 140

О2, % О2, мл/л

в) Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

20

40

40

60

60

80

80

100

100

120

120

140

140

160

160

80

120

160

РО43-, мкг/л

0

20

40

0

40

Глубина, м

а)

80

120

160 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.20– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 23 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

215

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

в) 0

О2, %

Si, мкг/л

20 40 60 80 100 120 140

0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

РО43-, мкг/л

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

40

Глубина, м

60

80

120

160 0

2

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.21– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 24 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а)

б) 70

80

90 100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

в) 0

20

40

60

80

100

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

200

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

60

100

150

200

250 0

2

4

6

8

NO2, мкг/л

Рисунок Б.22– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 25 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

216

6

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

О2, %

20

40

60

80

100

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

20

40

60

0

РО43-, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

10

Глубина, м

60

в)

20

30

40

50 0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

NO2, мкг/л

Рисунок Б.23– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 26 разреза 2 «Русская гавань»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

217

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.3 - Данные гидрохимических наблюдений на 3-ем разрезе (Разрез ХХVI «Мыс Желания») № ст.

36

27

28

29

Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 150 200 0 10 20 30 50 75 100 150 200 230 0 10 20 30 50 100 125 150 180 0 10 30 50 75 100 150 200 250 280

Si (Si2O4), мкг/л

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

8.69 8.84 8.78 8.83 8.76 8.90 8.81 8.65 8.51

109.80 111.80 111.00 111.70 110.70 112.60 111.10 108.60 106.10

16.55 12.12 11.23 12.12 13.89 11.53 13.89 18.33 20.99

1 40.75 42.14 43.07 33.81 36.59 37.05 25.94 25.47 43.54

8.86 8.96 8.90 8.71 7.80 7.53 7.21 7.40 7.18 8.88 8.86 8.77 8.77 8.52 7.62 7.11 7.34 7.32 8.68 8.71 8.72 7.29 7.50 7.39 7.23 7.24 7.02 6.77

109.30 110.40 109.60 106.60 95.80 92.70 89.40 93.70 90.60 109.80 109.50 107.80 107.90 104.80 93.00 88.70 92.80 92.30 107.30 107.70 107.20 91.40 94.30 92.40 90.60 90.00 87.80 84.90

7.98 6.80 6.80 8.28 18.92 27.20 24.83 23.94 26.01 10.35 8.28 7.98 8.28 10.05 21.28 27.20 27.20 26.31 9.16 7.39 9.75 22.47 23.94 23.65 26.90 27.20 28.67 30.45

44.44 41.20 41.67 39.81 85.67 112.53 128.76 131.57 140.37 38.42 38.42 33.80 34.72 37.04 96.32 132.48 129.71 139.45 56.92 56.92 49.54 105.12 99.10 107.89 131.08 133.40 157.97 176.05

O2

O2 %

218

2 16,04 10,49 10,49 11,88 13,26 10,49 7,71 13,26 29,93 14,22 19,00 22,05 40,34 29,67 73,88 101,31 125,73 133,39 200,48 22,05 14,43 20,53 32,72 19,01 108,94 142,52 144,06 150,16 29,66 29,66 15,96 90,65 86,08 90,64 121,16 131,83 148,63 179,14

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,93 н.о. 0,09 0,51 0,93 0,09 1,34 н.о. 1,76 0,93 2,60 0,09 5,53 н.о. 1,34 3,44 2,60 1,76 2,60 2,18 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,09 н.о. н.о. н.о.

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б3 № ст.

30

31

32

33

Гор-т, м 0 10 20 50 100 150 200 250 300 330 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 100 150

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

8.74 8.75 8.68 8.61 7.17 7.18 7.16 6.99 7.29 6.87 9.04 9.13 9.10 8.18 7.75 7.69 8.33 7.01 7.06 6.96 9.48 9.31 9.26 9.48 8.13 7.89 8.28 7.11 6.97 6.90 9.03 9.16 9.78 9.07 8.77 7.52 7.21

107.50 107.60 106.70 103.30 90.50 91.70 91.20 86.90 91.90 86.20 109.70 110.30 109.10 103.10 99.10 98.40 107.90 91.40 92.00 89.50 114.10 112.30 111.70 112.30 96.30 96.60 104.80 91.70 89.50 88.20 109.20 110.80 118.30 107.70 103.80 93.60 89.70

5.32 7.09 7.39 10.35 27.49 24.83 26.60 27.79 25.42 29.26 5.62 6.80 5.91 13.89 21.58 26.01 27.20 29.86 28.97 26.01 3.25 4.14 4.43 5.91 17.14 18.62 21.87 24.24 25.42 26.31 7.39 4.43 4.73 5.91 13.01 28.38 28.08

219

Si (Si2O4), мкг/л 1 60.62 77.74 79.59 83.78 118.09 130.62 139.88 133.39 139.91 164.47 53.14 59.64 52.29 78.72 122.26 113.00 137.10 137.58 138.97 143.60 35.53 38.36 38.82 28.67 56.92 60.18 88.44 113.94 136.17 144.49 25.88 27.73 25.88 30.98 33.78 96.78 130.59

2 32,70 61,63 50,97 52,52 102,85 122,69 137,93 145,55 128,81 165,41 76,74 60,05 47,93 47,97 122,66 133,34 153,17 176,06 182,16 185,20 41,67 14,38 15,91 н.о. 11,38 34,24 34,25 92,19 115,06 128,76 н.о. н.о. н.о. н.о. 2,24 72,35 137,90

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,51 0,93 2,60 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,09 0,09 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б3 № ст.

34

35

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

9.78

118.00

10

9.15

20

Гор-т, м

Si (Si2O4), мкг/л

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о.

-

2.36

1 18.02

2 н.о.

110.40

2.07

28.19

2,22

н.о.

-

10.03

120.90

2.36

19.41

3,74

н.о.

-

30

9.46

112.20

2.07

27.28

8,31

н.о.

-

50

8.10

95.90

15.37

70.33

61,63

н.о.

-

100

8.14

98.90

19.51

117.58

116,51

н.о.

-

150

6.97

85.90

24.24

135.66

137,87

н.о.

-

180

7.13

87.50

23.35

142.16

151,60

н.о.

-

0

9.27

110.00

3.25

22.16

0,68

н.о.

-

10

9.97

118.80

3.25

31.86

3,72

н.о.

-

20

9.52

114.20

4.14

23.11

0,00

н.о.

-

30

10.09

119.80

3.84

26.36

0,71

н.о.

-

50

8.94

105.70

12.42

38.40

20,51

н.о.

-

75

8.10

96.20

18.62

95.33

87,53

н.о.

-

100

7.85

95.20

20.40

102.76

96,70

н.о.

-

140

7.25

89.20

22.17

131.96

131,78

н.о.

-

220

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

0

О2, %

О2, мл/л

в) 40

80

120 160

200

Si, м кг/л

Si, мкг/л

5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

10

15

20

25

30

35

0

РО43-, мкг/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

40

Глубина, м

а)

80

120

160

200 0

0.2

0.4

0. 6

0.8

1

NO 2, м кг/л

Рисунок Б.24– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 36/1 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

О2, % О2, мл/л

в) 0

40

80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120 160 200 240

0

РО43-, мкг/л

50

Глубина, м

а)

100

150

200

250 0

1

2

NO2, мкг/л

Рисунок Б.25– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 27 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

221

3

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

в) Si, мкг/л

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

О2, % О2, мл/л

40

80

120

160

200

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л

40

Глубина, м

60

80

120

160

200 0

2

4

6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.26– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 28 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а)

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

в) 0

О2 , %

40

80

120 160 200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

50

100

100

150

150

200

200

250

250

300

300

80

120

160

200

РО43-, мкг/л

0

50

40

0

Глубина, м

100

200

300 0

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.27– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 29 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

222

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2,%

40

80

120

160

200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

200

0

О2, мл/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

50

50

100

100

150

150

200

200

250

250

300

300

350

350

400

400

РО43-, мкг/л 100

Глубина, м

60

в)

200

300

400 -1

0

1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.28– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 30 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а)

б)

в) Si, мкг/л

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2,%

40

80

120

160

200

40

Si, мкг/л

80

120

160

200

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

РО43-, мкг/л

0

50

50

100

100

150

150

200

200

250

250

300

300

350

350

100

Глубина, м

60

200

300 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.29– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 31 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

223

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

в) Si, мкг/л

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

0

О2, % О2, мл/л

40

80

120 160

200

0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

РО43-, мкг/л

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

50

Глубина, м

60

100

150

200

250 0

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.30– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 32 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100

О2, % О2, мл/л

в) 0

40

80

Si, мкг/л

120 160 200

0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

РО43-, мкг/л

0

40

20 40 Глубина, м

а)

60 80

120

100

140

120

160

140

80

120

160

160 -1

0

NO2, мкг/л

Рисунок Б.31– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 33 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

224

1

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

б) 60

70

80

90

100 110 120

О2,%

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

О2, мл/л

в) 0

40

80

120 160 200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

РО43-, мкг/л

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

40

Глубина, м

а)

80

120

160

200 -1

0

1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.32– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 34 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

б) 60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2, % О2, мл/л

в) 40

80

120

160

200

Si, мкг/л 0

Si, мкг/л

40

80

120

160

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

РО43-, мкг/л

0

20

20

40

40

60

60

80

80

100

100

120

120

140

140

160

160

40

Глубина, м

а)

80

120

160 -1

0

NO2, мкг/л

Рисунок Б.33– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 35 разреза 3 «Мыс Желания»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

225

1

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.4 - Данные гидрохимических наблюдений на 4-ом разрезе (ХХIV «Полуостров Адмиралтейства») № ст.

37

38

39

40

41

Гор-т, м

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

0 10 20 30 50 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 40 50 75 100 110 0 10 20 30 50 75 100 150

7.92 8.25 8.11 8.09 8.30 8.03 7.94 8.18 8.24 8.43 8.50 7.81 7.64 7.35 8.04 8.10 8.03 8.24 8.46 8.35 8.04 7.82 7.71 8.50 8.59 8.68 8.81 8.76 8.79 8.48 7.85 7.64 8.49 8.30 8.42 8.96 8.13 7.80 7.55 8.22

106.30 110.30 107.60 106.80 107.80 108.80 107.60 108.30 108.90 107.40 107.20 98.00 95.30 91.50 107.60 108.80 105.70 105.90 106.90 105.10 100.50 97.00 95.00 111.50 111.90 111.70 113.00 109.40 109.00 104.60 96.40 93.80 114.30 111.70 111.90 117.10 105.10 100.10 96.30 102.70

9.16 10.94 7.69 7.98 11.23 10.35 11.23 7.98 19.21 18.92 14.48 20.40 26.01 28.08 13.30 8.87 9.16 11.23 9.46 11.82 15.08 19.51 23.94 9.16 7.69 5.03 4.14 4.14 9.16 11.82 21.87 26.90 11.82 13.01 11.23 11.53 17.14 39.31 26.31 29.56

226

Si (Si2O4), мкг/л 1 2 19.90 9,54 24.08 6,82 29.64 5,30 34.74 3,78 41.23 2,26 34.74 14,35 46.32 14,45 41.69 17,50 42.62 20,55 44.93 19,03 70.41 38,85 99.60 83,06 135.27 115,08 143.81 137,96 48.17 29,62 41.22 23,60 37.98 26,64 50.49 28,17 38.91 23,60 62.07 46,47 56.98 67,81 69.49 89,16 87.99 108,99 17.60 н.о. 17.14 5,30 16.67 3,78 24.09 28,17 16.67 5,30 44.47 3,78 19.46 23,60 35.67 52,57 44.47 55,62 51.42 12,93 50.49 6,83 54.20 14,46 53.28 12,93 59.76 35,80 99.14 52,57 113.03 81,54 117.55 95,26

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

0,77 0,29 0,29 0,29 0,29 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,29 1,73 2,68 3,64 1,73 1,25 0,29 н.о. 0,29 1,25 1,73 2,21 3,64 1,25 8,43 6,51 6,51 6,03 7,95 8,90 10,82 10,34 н.о. н.о. 1,723 н.о. 0,29 2,68 6,51 6,51

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б.4 № ст.

42

43

44

45

Гор-т, м 0 20 30 50 75 100 150 200 250 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 20 30 50 75 100 150 200 250 300 0 10 20 30 50 75 100 150 200 210

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.28 7.84 7.74 7.91 8.19 8.01 7.60 7.54 7.37 8.30 8.43 8.39 8.37 7.86 7.44 7.23 7.60 6.69 7.52 8.35 8.44 8.46 8.53 7.58 7.62 7.12 6.74 6.72 6.98 8.33 8.32 8.37 8.38 8.73 7.60 7.03 6.87 7.01 7.14

91.00 106.20 103.40 103.90 105.20 102.40 96.80 95.80 93.50 106.30 106.50 104.80 101.50 95.50 91.70 92.30 96.30 84.20 93.10 103.70 104.20 106.10 102.20 92.90 91.60 90.30 85.20 84.40 86.00 103.20 106.30 104.30 103.50 104.80 93.60 89.30 88.10 88.80 90.40

11.82 10.05 10.64 9.16 13.89 16.85 23.35 24.83 27.49 5.32 7.39 14.78 7.09 20.40 19.81 21.58 23.94 24.53 27.20 0.00 6.50 8.28 12.12 21.58 23.06 25.72 29.86 28.67 30.74 7.98 8.28 6.50 8.87 13.89 20.10 26.90 26.01 28.97 29.26

227

Si (Si2O4), мкг/л 1 88.01 64.39 62.53 46.33 52.35 65.33 112.58 120.46 141.46 48.60 0.93 5.56 1.85 5.09 61.15 3.71 12.51 13.44 12.81 60.13 47.66 46.29 136.96 80.57 84.31 126.02 157.99 176.96 181.56 23.12 33.30 37.94 33.79 39.36 55.12 113.96 146.40 166.79 171.75

2 44,89 46,47 43,423 37,32 32,75 46,48 101,37 115,1 133,39 36,88 0,72 11,37 11,39 29,68 73,89 122,71 141,02 203,54 224,87 23,13 40,29 159,11 34,24 86,00 153,1 159,3 192,9 215,8 212,6 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 25,1 83,05 127,29 141,02 150,17

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

1,73 н.о. 2,68 1,73 5,08 5,55 13,21 12,73 7,47 0,77 1,25 1,723 2,68 н.о. 2,21 3,16 3,16 0,77 н.о. н.о. 0,77 н.о. н.о. 0,77 5,56 2,68 1,73 0,29 2,21 0,77 н.о. н.о. 0,29 0,77 2,68 2,68 0,77 0,77 1,25

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

80

б) 90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

40

80

в) 120

160

200

О2,%

Si, мкг/л

Si, мкг/л

2

4

6

8

10

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

РО43-, мкг/л 10

Глубина, м

10

10

20

20

30

30

20

30

40

40

40

50

50 60

50 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

60

1

NO2, мкг/л

Рисунок Б.34– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 37 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

40

в) 80

120

160

200

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

Si, мкг/л 0

Si, ì êã/ë 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

б)

80

120

160

200 0

1

2

3

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.35– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 38 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

228

5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 70

80

90 100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

40

в) 80

120

160

200

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

20

40

60

80

100

120

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

б)

80

120

160

200 0

1

2

3

4

5

NO2, мкг/л

Рисунок Б.36 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 39 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40

0

40

в) 80

120

160

200

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

Si, мкг/л

Si, мкг/л 0

20

40

60

0

РО43-, мкг/л

20 40

40

Глубина, м

60

б)

60

60

80

80

80 100

100

120

120 0

120

4

8

NO2, мкг/л

Рисунок Б.37– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 40 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

229

12

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2, %

40

в) 80

120

160

200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

О2, мл/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

РО43-, мкг/л

50

100

100

150

150

200

200

250

Глубина, м

50

50

250

300

100

150

200

300 250 0

4

8

12

16

NO2, мкг/л

Рисунок Б.38 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 41 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 50

0

40

в) 80

120

160

200

О2, %

Si, мкг/л

0

20

40

60

80

100

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

Si, мкг/л

0

РО43-, мкг/л

50

40

100 Глубина, м

100 150

150 200

200 250

250

80

120

300

300 160 0

2

4

6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.39 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 42 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

230

8

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 70

80

90 100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2, % О2, мл/л

40

в) 80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

50

50

100

100

150

150

200

200

250

250

300

300

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

50

100

150

200

250

0

РО43-, мкг/л

100

Глубина, м

60

б)

200

300 0

1

2

3

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.40 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 43 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

О2, %

40

в) 80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

50

50

100

100

150

150

200

200

250

250

Si, мкг/л

Si, мкг/л 0

РО43-, мкг/л

40

80

120 160 200 240

0

300

Глубина, м

100

200

300

300 0

2

4

6

NO2, мкг/л

Рисунок Б.41 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 44 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

231

8

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

0

О2, % О2, мл/л

40

в) 80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

60

б)

100

150

200

250 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.42 – Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 45 разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

232

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.5 - Данные гидрохимических наблюдений на 5-ом разрезе (Разрез ХVIII «Маточкин Шар») № ст.

55/2

54/3

53/4

52/5

51/6

Гор-т, м 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125

O2 мл/л 0 10 20 30 40 50 7.48 7.50 7.55 7.48 7.54 7.45 7.29 7.09 7.20 7.44 7.49 7.56 7.36 7.32 7.15 7.06 7.04 7.49 7.40 7.80 7.61 7.31 7.17 7.15 7.14 7.21 7.07 7.39 7.55 7.67 7.73 8.05 7.67 7.40 7.31

O2 % насыщения 103.7 104.2 102.8 102.3 102.5 100.6 104.5 106.2 106.2 103.3 100.8 98.9 95.9 92.1 92.5 105.8 106.6 106.9 100.8 98.8 95.3 93.8 92.8 96.8 105 110.6 105 99.3 96.3 94.5 94 93.9 90.5 103.9 106.2 105.2 103.6 104.8 97.9 93.4 91.4

Р (РО4), мкг/л 12.42 8.57 9.75 9.16 11.23 14.48 8.28 6.21 7.39 7.39 13.30 24.83 28.97 36.65 37.54 10.64 5.91 6.50 11.82 15.96 19.51 23.06 22.47 23.35 7.39 7.69 7.98 10.64 18.33 18.92 19.21 23.94 25.72 6.50 7.09 7.39 8.57 10.05 18.03 23.65 25.72

233

Si (Si2O4), мкг/л 1 2 53.26 9,88 52.80 5,30 44.46 н.о. 43.08 5,30 65.78 32,75 72.72 46,47 38,84 76.42 47,68 58.35 41,89 48.63 35,77 60.22 57,13 71.34 66,29 77.83 73,91 95.43 93,74 113.03 118,13 114.86 124,21 48.17 43,41 47.68 41,89 45.39 40,34 54.66 47,98 76.90 70,86 86.17 93,73 106.55 110,52 110.24 119,66 114.77 125,74 48.63 47,99 52.80 51,04 62.53 60,18 66.70 70,86 85.23 86,11 114.42 115,08 122.30 116,60 135.21 131,85 139.88 130,27 6.02 64,75 4.63 46,46 10.19 29,70 6.95 29,70 8.34 55,62 10.19 78,49 16.68 112,03 19.45 136,43

NO2, мкг/л 2,21 2,21 н.о. н.о. 0,29 0,77 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 1,73 3,64 2,68 3,16 н.о. н.о. н.о. 0,29 5,56 8,43 6,99 4,60 4,12 н.о. н.о. н.о. 0,29 2,68 3,64 2,21 1,73 2,21 2,21 1,73 1,25 1,73 6,51 8,90 8,90 10,34

NН4, мкг/л н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б.5 № ст.

50/7а

49/7

48/8

47/9

Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 150 200 0 10 20 30 40 50 75 100 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 75 100 150 200

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.50 7.55 7.53 7.42 7.32 7.54 7.12 7.01 7.35 7.95 7.96 8.02 7.87 7.63 7.57 7.41 7.34 7.41 7.43 7.42 7.31 7.19 7.32 7.30 6.94 7.13 7.16 7.48 7.50 7.49 7.64 7.51 7.40 7.39 7.19 7.32

104.7 105.4 104.2 101.3 97.7 99.6 93.8 91.9 93 108.7 108.9 109.7 106.0 100.6 99.2 96.1 94.6 104.4 104.6 104.1 100.6 97.2 97.8 96.7 91.6 92.1 90.9 104.2 104.5 104.4 104.4 99.3 96.6 95.7 91.9 92.8

8.87 8.28 8.57 10.05 17.14 16.55 22.17 25.13 24.53 9.46 7.69 11.53 9.16 11.23 13.60 14.48 16.55 5.32 4.14 2.96 7.39 13.89 15.08 15.67 23.65 18.03 26.01 7.98 7.69 6.80 5.32 8.28 19.21 16.26 28.67 25.72

234

Si (Si2O4), мкг/л 1 68.56 72.24 75.04 69.02 83.85 87.10 109.35 124.15 119.96 22.24 25.94 14.82 37.99 33.36 63.47 89.88 100.06 52.80 47.23 50.95 49.10 74.58 85.70 93.60 120.46 101.00 154.70 45.40 49.10 50.49 35.67 43.55 89.88 85.71 101.00 103.29

2 54,09 55,62 51,02 57,14 86,11 87,64 110,52 131,88 22,07 31,23 29,70 35,80 54,10 96,79 128,81 137,96 49,51 46,46 55,59 54,08 95,25 124,23 130,33 160,86 145,59 211,16 25,13 25,13 25,13 14,45 31,23 90,70 86,13 107,47 115,10

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

0,77 2,21 1,73 2,68 11,30 19,91 24,22 19,43

-

н.о. 2,68 2,21 3,64 4,12 5,56 6,51 8,43 н.о. н.о. н.о. н.о. 6,03 1,73 3,64 2,68 н.о. н.о. н.о. 0,29 н.о. н.о. 0,29 3,64 2,21 1,25 0,29

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Б.5 Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 150 200 240

46/10

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.77 7.78 8.02 8.15 8.20 8.09 7.78 7.58 7.69 7.51

105 105.4 106.9 107 105.2 103.5 99.2 96.3 97.3 94.8

8.87 6.80 5.32 7.39 15.08 15.08 20.99 23.65 20.99 23.94

а) 60

70

80

1 30.58 22.23 30.11 36.14 46.33 30.11 47.26 103.32 87.56 139.43

2 23,58 5,31 2,26 0,73 8,36 9,88 25,13 101,37 86,12 157,79

б) 90 100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si (Si2O4), мкг/л

0

О2, % О2, мл/л

40

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 3,64 0,29 н.о.

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

в) 80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 50

Глубина, м

№ ст.

100

150

200

NO2 250

Si 0

1

2

3

NO , мкг/л 2

Рисунок Б.43– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 46 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

235

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

0

40

в) 80

120

160

200

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

б)

80

120

160

200 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.44– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 47 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 50 100

0

О2, % О2, мл/л

40

в) 80

120

160

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

Si, мкг/л

Si, мкг/л

40

80

120

160

200

240

0

РО43-, мкг/л 50

20 40 Глубина, м

150

60 200

80 250 300

200

100

150

100 200

120

250 0

2

4

6

8

NO2, мкг/л

Рисунок Б.45– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 48 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

236

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

0

100 110 120

40

в) 80

120

160

200

Î 2, % 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 20

20

20 40 60

60

80

80

100

100

120

40

Глубина, м

40

60

80

100

120

0

2

4

6

8

NO2, мкг/л

Рисунок Б.46– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 49 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

0

О2, % О2, мл/л

40

в) 80

120

160

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

б)

80

120

NO2

Si 160 0

5

10

15

20

25

NO , мкг/л 2

Рисунок Б.47– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 50 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

237

10

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 0

60

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

О2, %

40

в) 80

120

160

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0

О2, мл/л

Si, мкг/л

200

0

40

80

120

160

0

РО43-, мкг/л

20

40

Глубина, м

40

20

60

40

80

60

80

100

80

120

100

140

120

120 160 0

140

2

4

6

Рисунок Б.48– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 51 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0

О2, % О2, мкг/л

20 40

60

60

120 140 160

120

160

0

40

100

80

200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

20

80

40

в) Si, мкг/л

Si, мкг/л 40

60

80

100

120

140

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

0

8

10 12

NO2, мкг/л

80 100

80

120 140

120

160 160 0

1

2

3

4

NO2, мкг/л

Рисунок Б.49– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 52 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

238

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

40

в) 80

120

160

200

О2, % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

Si, мкг/л

Si, мкг/л

40

80

100

120

140

РО43-, мкг/л

20

20

60

0

40

60

60

80

80

100

100

120

120

140

Глубина, м

40

40

120

160

140

80

160 0

2

4

6

8

10

NO2, мкг/л

160

Рисунок Б.50– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 53 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0

120

160

200

20

20

40

40

60

60

80

80

100

100

120

120

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л 0

160

80

О2, %

0

140

40

в) 20

40

60

80

100 120 140

0

РО43-, мкг/л 40

Глубина, м

60

б)

80

120

140 160

160 0

1

2

3

NO2, мкг/л

Рисунок Б.51– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 54 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

239

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0

0

40

в) 80

120

160

200

О2,% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

20

10

40

20

60

30

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

10

20

30

40

50

0

РО43-, мкг/л

80 100

Глубина, м

20

40

40

50

120 140

60 60

160

0

0.5

1

1.5

2

NO2, мкг/л

Рисунок Б.52– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 55 разреза 5 «Маточкин Шар»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

240

2.5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.6 - Данные гидрохимических наблюдений на 7-ом разрезе (ХIV «о. Калгуев») № ст.

61/1

62/2

63/3

64/4

65/5

Гор-т, м 0 10 20 30 50 75 100 150 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 40 50 66 0 5 10 15 20

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7.79 7.62 7.56 7.59 8.15 7.91 7.87 7.60 7.59 7.58 7.75 7.56 7.47 7.71 7.77 8.30 7.61 7.64 7.83 7.19 7.31 7.35 7.52 7.60 7.51 7.39 7.38 7.48 7.45 7.50 7.49 7.59

106.10 105.30 103.90 103.00 103.20 98.20 97.10 93.30 106.00 105.90 106.70 103.60 99.80 99.80 98.80 116.30 106.60 105.20 106.10 93.40 93.20 104.50 106.10 101.70 97.20 93.80 93.40 94.60 94.30 105.40 105.20 105.40

8.87 5.91 9.16 9.75 13.30 20.69 17.74 24.24 4.73 3.25 0.89 2.36 47.30 17.44 2.96 3.84 3.25 4.14 9.16 20.69 5.03 3.55 2.36 3.25 6.80 11.23 11.53 -

241

Si (Si2O4), мкг/л 1 55.11 49.54 46.76 44.00 50.95 56.04 64.84 132.31 53.70 59.26 58.79 57.88 65.30 106.97 29.62 32.40 29.16 18.51 27.78 77.33 23.09 19.41 18.03 21.74 29.16 49.07 60.65 -

2 37,00 41,88 40,34 41,87 41,89 66,28 83,05 162,31 52,48 58,62 60,15 47,95 96,73 128,75 2,24 17,48 23,57 20,52 37,30 86,07 5,24 2,22 н.о. 0,71 12,91 38,82 58,62 5,82 6,73 15,83 14,32 11,28

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. н.о. н.о. 2,21 4,12 14,17 12,73 0,77 1,73 3,16 12,25 12,25 18,47 н.о. 4,12 6,03 6,99 18,95 22,78 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,29 0,29 0,77 0,29 7,95 9,38

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0

О2, %

0

О2, мл/л 0

20

20

40

40

60

60

80

80

100

100

120

120

140

140

160

160

40

в) 80

120

160

200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

40

80

120

160

200

0

РО43-, мкг/л

Глубина, м

40

80

120

160 0

4

8

12

16

NO2, мкг/л

Рисунок Б.53– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 61 разреза 7 «о. Калгуев»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 10 20 30 40 50 60 70

0

40

в) 80

120

160

200

О2,% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

О2, мл/л

0

Si, мкг/л

РО43-,

Si, мкг/л 40

мкг/л

60

80

100

120

140

0

10 20

20 30 Глубина, м

60

б)

40 50

40

60 60

70 80

80 80 0

4

8

12

16

NO2, мкг/л

Рисунок Б.54– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 62 разреза 7 «о. Калгуев»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

242

20

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0

О2, %

0

О2, мл/л 0

10

10

20

20

30

30

40

40

50

50

60

60

40

в) 80

120

160

200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

20

40

60

80

100

0

РО43-, мкг/л

Глубина, м

20

40

60

70

70

80

80 80 0

5

10

15

20

25

NO2, мкг/л

Рисунок Б.55– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 63 разреза 7 «о. Калгуев»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

а) 60

70

б) 80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 10 20

0

40

в) 80

200

Si, мкг/л

Si, мкг/л

0

О2, мл/л

20

40

60

0

ÐÎ 43-, ì êã/ë

0 10

20

20 Глубина, м

40

160

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

30

30

120

О2, %

40

40

50

50

60

60

70

60

70 80 0

0.1

0.2

NO2, мкг/л

Рисунок Б.56– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 64 разреза 7 «о. Калгуев»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) значения содержание фосфатов, в) кремния и д) нитритов (мкг/л).

243

0.3

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) Si, мкг/л

70

80

90

100 110 120

5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

4

8

12

16

0

О2, % О2, мл/л

4

Глубина, м

60

8

12

16

20 0

2

4

6

8

10

NO2, мкг/л

Рисунок Б.57– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 65 разреза 7 «о. Калгуев»: а) абсолютное (мл/л) и относительное (%) содержание растворенного кислорода; б) кремния и нитритов (мкг/л).

244

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Б.7 - Данные гидрохимических наблюдений на 8-ом разрезе (Разрез ХIII «о. Колгуев – м.Канин Нос» № ст.

69/1

68/2

67/3

66/4

65/5

Гор-т, м

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

Si (Si2O4), мкг/л 1

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о.

-

0

2 85,93

10

84,41

н.о.

-

20

71,21

н.о.

-

35

54,73

н.о.

-

0

58,53

н.о.

-

10

49,43

н.о.

-

20

43,02

н.о.

-

30

35,53

н.о.

-

40

47,80

н.о.

-

50

72,21

0,29

-

0

40,21

н.о.

-

10

23,50

н.о.

-

20

12,78

н.о.

-

30

20,39

н.о.

-

45

38,68

0,77

-

0

26,45

н.о.

н.о.

10

20,39

н.о.

н.о.

15

18,81

н.о.

н.о.

20

20,43

н.о.

н.о.

30

15,88

н.о.

н.о.

0

7.48

94.60

-

-

5,82

0,29

-

5

7.45

94.30

-

-

6,73

0,77

-

10

7.50

105.40

-

-

15,83

0,29

-

15

7.49

105.20

-

-

14,32

7,95

-

20

7.59

105.40

-

-

11,28

9,38

-

245

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок Б.58– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 66 (а) и 67 (б) разреза 8 «о. Колгуев – м.Канин Нос» (мкг/л).

а)

б)

Рисунок Б.59– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 68 (а) и 69 (б) разреза 8 «о. Колгуев – м.Канин Нос (мкг/л).

246

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4.3. Определение катионного состава вод Баренцева моря 11.4.3.1. Разрез №1 («VI «Кольский меридиан») Содержание ионов натрия находится в интервале от 8,7 до 17,2 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 10,0 – 13,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 10,4 – 15,9 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 10,4 – 13,0 г/л. Содержание натрия в придонном слое находится в интервале от 9,6 до 14,6 г/л, в основном – в интервале 11,0 – 13,0 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 2, 7 и 12, максимальное значение – 17,2 г/л – наблюдается на станции 2, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-20 и 75-100 м), станции 9 (50-100 м) и станции 13 (200-300 м). Минимальное значение – 8,7 г/л – наблюдается на станциях 3 и 5, на глубинах 20 и 5 м соответственно. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,90 до 2,02 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 1,2 – 1,5 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 1,19 – 1,81 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 1,2 – 1,4 г/л. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 1,02 до 1,64 г/л, в основном – в интервале 1,2 – 1,5 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 2,3 и 7, максимальное значение – 17,2 г/л – наблюдается на второй станции, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-20 и 75-100 м), станции 9 (50-100 м) и станции 13 (200300 м). Минимальное значение – 0,9 г/л – наблюдается на станции 16, на глубине 20 м. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,28 до 0,90 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 0,4 – 0,6 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,41 – 0,77 г/л, в большинстве случаев также оставаясь в интервале 0,4 – 0,6 г/л. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале 247

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

от 0,40 до 0,63 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 1 и 2, максимальное значение – 0,90 г/л – наблюдается на второй станции, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 15 и 75-100 м), станции 9 (50100 м) и станции 13 (200-300 м). Минимальное значение – 0,28 г/л – наблюдается на станции 4, на глубине 15 м. а)

б)

в)

г)

Рисунок 11.4.28 – Распределение основных катионов: натрия (а), калия (б), кальция (в) и магния (г) на разрезе 1

Содержание ионов калия находится в интервале от 0,25 до 1,03 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 0,3 – 0,6 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,35 – 0,79 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 0,3 – 0,5 г/л. Содержание калия в придонном слое находится в интервале от 0,29 до 0,67 г/л, в основном – в интервале 0,4 – 0,6 г/л. Наибольшие значения

248

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

концентрации наблюдаются на станциях 1,2 и 20, но максимальное значение – 1,03 г/л – наблюдается на одиннадцатой стации, на глубине 125 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-10 м), станции 9 (10-30 м) и станции 13 (200-300 м). Минимальное значение – 0,25 г/л – наблюдается на станции 4, на глубине 10 м. Наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов. Концентрация катионов с увеличением глубины изменяется неравномерно. 11.4.3.2. Разрез №2 (ХХV «от Русской гавани на северо-запад») Содержание ионов натрия в водах разреза находится в интервале от 5,7 до 13,4 г/л. На станциях с 20 по 23 его содержание в основном находится в диапазоне 9,0 – 12,0 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 6,0 – 9,0 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание натрия в поверхностном слое лежит в интервале 8,9 – 12,7 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 7,2 – 8,7 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание натрия в придонном слое лежит в интервале 9,2 – 11,9 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 7,6 – 8,5 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 23/4 – 11,8-12,8 г/л, здесь же наблюдается максимальное значение 13,4 г/л на глубине 20 м. Минимальные значения наблюдаются на станции 26/7, в приповерхностном слое – 6,3-6,4 г/л. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,56 до 1,32 г/л. На станциях с 20 по 23 его содержание в основном находится в диапазоне 1,0 – 1,3 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,6 – 0,9 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание магния в поверхностном слое лежит в интервале 0,88 – 1,24 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,74 – 0,88 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание магния в придонном слое лежит в интервале 1,02 – 1,19 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,78 – 0,89 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 23/4 – колебания в интервале 249

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1,10-1,24 г/л, здесь же наблюдается максимальное значение 1,32 г/л на глубине 20 м. Минимальные значения наблюдаются на станции 26/7, в приповерхностном слое – 0,64 г/л.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 11.4.29 – Распределение основных катионов: натрия (а), калия (б), кальция (в) и магния (г) на разрезе 2

Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,22 до 0,60 г/л. На станциях с 20 по 23 его содержание в основном находится в диапазоне 0,4 – 0,5 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,3 – 0,4 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание кальция в поверхностном слое лежит в интервале 0,37 – 0,52 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,28 – 0,39 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание кальция в придонном слое лежит в интервале 0,40 – 0,46 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,33 – 0,38 г/л. Максимальные значения

250

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

концентрации наблюдаются на станции 23/4 – колебания в интервале 0,5-0,6 г/л, здесь же наблюдается максимальное значение 0,60 г/л на глубине 10 м. Минимальные значения наблюдаются на станциях 25/6 и 26/7, в диапазоне 0,2 – 0,3 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,16 до 0,48 г/л. На станциях с 20 по 23 его содержание в основном находится в диапазоне 0,3 – 0,4 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,2 – 0,3 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание калия в поверхностном слое лежит в интервале 0,24 – 0,37 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,25 – 0,29 г/л. На станциях с 20 по 23 содержание калия в придонном слое лежит в интервале 0,29 – 0,43 г/л, на станциях с 24 по 26 – в диапазоне 0,27 – 0,33 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 20/1 – колебания в интервале 0,43-0,48 г/л на глубине 100-175 м, а также на станциях 22/3 и 23/4, на глубине 10-30м – колебания в интервале 0,37 – 0,43 г/л. Минимальные значения наблюдаются на станциях 25/6 и 26/7, в диапазоне 0,16 – 0,27 г/л. 11.4.3.3. Разрез №5 (ХVIII «Пролив Маточкин Шар – Новоземельская банка - Центральная возвышенность») Содержание ионов натрия находится в интервале от 7,9 до 10,9 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 7,9 – 10,7 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 9,0 – 10,0 г/л. Содержание натрия в придонном слое находится в интервале от 8,6 (станция 54/3) до 10,2 г/л (станция 50/7а). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станциях 50/7а (начиная с 20 м, незначительные колебания в интервале 10,2-10,5 г/л) и 48/8 в поверхностном слое – 10,7 г/л. На станции 51/6 на глубине 30 м наблюдается аномально высокое значение концентрации – 10,9 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 54/3, в поверхностном слое – 7,9 г/л.

251

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

в)

г)

Рисунок 11.4.30 – Распределение основных катионов: натрия (а), калия (б), кальция (в) и магния (г) на разрезе 5

Содержание ионов магния колеблется в интервале от 0,89 до 1,29 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 0,89 – 1,27 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 1,02 – 1,11 г/л. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 1,0 (станция 54/3) до 1,23 г/л (станция 50/7а). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станциях 50/7а (начиная с 20 м, незначительные колебания в интервале 1,20-1,26 г/л) и 48/8 в поверхностном слое – 1,27 г/л. На станции 51/6 на глубине 30 м наблюдается аномально высокое значение концентрации – 1,29 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 54/3, в поверхностном слое – 0,89 г/л. Содержание ионов кальция незначительно колеблется в интервале 0,35 – 0,48 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,35 – 0,47 г/л. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,39 (станция 52/5) до 0,45

252

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

г/л (станция 50/7а). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станциях 50/7а (начиная с 20 м, незначительные колебания в интервале 0,44-0,46 г/л) и 48/8 в поверхностном слое – 0,47 г/л. Также наблюдается максимум на станции 46/10 на глубине 200 м – 0,48 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 54/3, в поверхностном слое – 0,35 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале 0,25 – 0,51 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 0,3 – 0,4 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,25 – 0,49 г/л, в основном – в диапазоне 0,35-0,40 г/л. Содержание калия в придонном слое в целом ниже, и находится в интервале от 0,26 (станция 46/10) до 0,32 г/л (станция 48/8). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 54/3 в поверхностном и приповерхностном слое, 0,46 – 0,51 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 55/2, в поверхностном слое – 0,25 г/л, а также на станции 46/10, в поверхностном слое – 0,27 г/л. В целом, содержание катионов с изменением глубины и при движении вдоль разреза изменяется незначительно. Также в большинстве случаев наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов. 11.4.3.4 Разрез №7 (ХIV «Северная оконечность о. Колгуев – о. Междушарский») Содержание ионов натрия находится в интервале от 6,9 до 12,7 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 10,0 – 12,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 10,0 – 12,7 г/л, где минимальное значение – станция 63/3, максимальное – станция 64/4. Содержание натрия в придонном слое незначительно колеблется в интервале от 10,4 (станция 62/2) до 11,1 г/л (станции 64/4 и 65/5), за исключением станции 63/3 – 8,0 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 64/4 в

253

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

поверхностном слое и на глубине 20 м – 12,7 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 63/3, на глубине 30 м – 6,9 г/л. а)

б)

в)

г)

Рисунок 11.4.31 – Распределение основных катионов: натрия (а), калия (б), кальция (в) и магния (г) на разрезе 7

Содержание ионов магния находится в интервале от 0,78 до 1,55 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 1,2 – 1,4 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 1,17 – 1,55 г/л, где минимальное значение – станция 63/3, максимальное – станция 64/4. Содержание магния в придонном слое незначительно колеблется в интервале от 1,24 (станция 62/2) до 1,34 г/л (станция 64/4), за исключением станции 63/3 – 0,92 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 64/4 в поверхностном слое и на глубине 20 м – 1,55 и 1,51 г/л соответственно. Минимальное значение наблюдается на станции 63/3, на глубине 30 м – 0,78 г/л.

254

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,32 до 0,53 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,42 – 0,53 г/л, где минимальное значение – станция 65/5, максимальное – станция 61/1. Содержание кальция в придонном слое незначительно колеблется в интервале от 0,45 (станция 65/5) до 0,49 г/л (станция 61/1), за исключением станции 63/3 – 0,37 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 61/1 в поверхностном слое и на глубине 100 м – 0,53 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 63/3, на глубине 30 м – 0,32 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,29 до 0,60 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,29 – 0,50 г/л, где минимальное значение – станция 63/3, максимальное – станция 64/4. Содержание калия в придонном слое колеблется в интервале от 0,27 (станция 61/1) до 0,47 г/л (станция 64/4). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 64/4 на глубине 20 м – 0,6 г/л соответственно. Минимальное значение наблюдается на станции 63/3, поверхностный слой – 0,29 г/л (на станции 63/3 выполнены измерения только для поверхностной воды). В целом, содержание катионов с глубиной изменяется незначительно, при движении вдоль разреза концентрация изменяется существенно, что особенно проявляется на станции 63/3, где концентрация ионов меньше, чем в целом по разрезу. На этой же станции наблюдается значительное содержание ионов в поверхностной воде по сравнению с более глубокими слоями. Также наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов.

255

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение В Таблица В.1 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 1-ом разрезе (VI «Кольский меридиан»), мг/л № ст.

1

2

3

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 230 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 90 100 0 5 10 20 30 100 125 150 175 220

15,9 12,7 11,3 10,1 15,1 11,5 12,4 10,2 14,1 14,3 11,8 12,1 12,5 14,5 15,4 9,0 13,8 17,2 14,1 15,6 15,0 14,2 15,2 15,0 14,1 14,6 13,2 12,6 12,9 8,7 12,6 12,1 13,0 13,1 13,0

1,81 1,50 1,31 1,21 1,83 1,34 1,42 1,16 1,63 1,69 1,37 1,48 1,43 1,70 1,75 0,97 1,56 2,02 1,57 1,81 1,69 1,63 1,71 1,70 1,54 1,64 1,61 1,44 1,42 0,99 1,48 1,38 1,47 1,52 1,47

0,73 0,53 0,52 0,33 0,29 0,59 0,54 0,48 0,81 0,88 0,51 0,45 0,58 0,56 0,54 0,35 0,41 0,62 0,57 0,94 0,77 0,38 0,63 0,53 0,61 0,67 0,54 0,65 0,54 0,47 0,28 0,38 0,47 0,36 -

0,77 0,55 0,56 0,41 0,63 0,46 0,49 0,41 0,69 0,67 0,52 0,59 0,47 0,66 0,61 0,35 0,55 0,90 0,58 0,65 0,62 0,58 0,63 0,65 0,64 0,63 0,50 0,54 0,56 0,33 0,59 0,42 0,51 0,55 0,58

256

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В1 № ст.

4

5

7

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 20 25 30 50 75 100 150 200 0 5 10 15 20 30 50 75 100 150 175 220 0 5 10 20 30 50 75 100 150 200 250

10,4 9,0 9,5 8,8 9,4 10,6 10,3 10,4 9,3 9,3 10,8 10,3 11,4 8,7 13,3 13,3 12,6 11,2 12,9 12,1 12,8 12,2 12,9 12,8 12,5 13,1 14,4 13,5 14,3 12,7 12,0 12,3 14,1 12,5 12,0

1,21 1,04 1,11 1,03 1,13 1,22 1,21 1,23 1,06 1,07 1,28 1,21 1,27 0,92 1,45 1,50 1,43 1,24 1,50 1,37 1,42 1,36 1,43 1,38 1,41 1,48 1,63 1,45 1,60 1,40 1,35 1,37 1,59 1,39 1,30

0,37 0,28 0,25 0,34 0,40 0,41 0,35 0,50 0,45 0,43 0,35 0,42 0,35 0,33 0,58 0,47 0,46 0,33 0,44 0,53 0,41 0,47 0,39 0,39 0,48 0,41 0,67 0,58 0,49 0,45 0,45

0,41 0,35 0,55 0,28 0,40 0,41 0,47 0,39 0,38 0,40 0,49 0,43 0,48 0,34 0,63 0,56 0,51 0,47 0,54 0,58 0,52 0,49 0,55 0,52 0,49 0,58 0,67 0,61 0,65 0,54 0,48 0,50 0,61 0,52 0,44

257

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В1 № ст.

9

11

12

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0

11,7

1,35

0,39

0,48

5

11,8

1,38

0,32

0,49

10

9,0

1,09

0,28

0,37

20

10,1

1,11

0,30

0,41

30

10,8

1,22

0,30

0,45

50

9,0

0,99

0,34

0,38

75

9,6

1,06

0,34

0,40

100

9,7

1,05

0,34

0,41

150

12,4

1,39

0,41

0,50

200

10,1

1,11

0,33

0,44

250

11,3

1,26

0,33

0,44

0

11,1

1,23

0,39

0,48

10

9,4

1,06

0,48

0,40

20

11,0

1,25

0,41

0,47

30

11,4

1,28

0,43

0,53

40

11,4

1,27

0,37

0,48

50

11,8

1,31

0,53

0,53

75

13,1

1,45

0,51

0,55

100

13,8

1,57

0,66

0,66

125

14,9

1,54

1,03

0,69

150

13,5

1,41

0,53

0,59

180 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 175 200 250

13,5 14,5 14,4 14,8 13,2 12,8 14,6 13,5 12,5 12,7 12,9 12,3 13,0 12,6

1,48 1,51 1,53 1,52 1,41 1,37 1,58 1,44 1,35 1,35 1,39 1,30 1,39 1,36

0,45 0,79 0,64 0,53 0,60 0,56 0,55 0,48 0,53 0,49 0,47 0,37 0,46 0,46

0,56 0,62 0,61 0,63 0,57 0,56 0,62 0,54 0,51 0,54 0,54 0,53 0,52 0,54

258

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В1 № ст.

13

14

15

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0

12,7

1,33

0,41

0,52

10

13,3

1,40

0,56

0,55

20

14,0

1,43

0,67

0,53

30

12,5

1,29

0,58

0,52

50

11,0

1,17

0,44

0,44

75

11,9

1,27

0,41

0,51

100

10,7

1,13

0,47

0,49

150

13,2

1,39

0,47

0,57

200

9,8

1,04

0,34

0,43

250

9,4

0,98

0,35

0,39

300

9,6

1,02

0,36

0,40

0

-

-

-

-

5

13,6

1,54

0,45

0,56

10

12,0

1,31

0,52

0,52

20

11,8

1,31

0,39

0,55

30

12,8

1,41

0,49

0,60

50

15,0

1,52

0,87

0,69

75

13,0

1,39

0,75

0,61

100

11,9

1,26

0,41

0,50

125

12,3

1,33

0,45

0,60

150

10,8

1,19

0,48

0,48

175

11,9

1,30

0,60

0,51

200

11,0

1,21

0,33

0,50

240

10,6

1,10

0,43

0,50

0

12,5

1,31

0,46

0,53

10

13,3

1,43

0,49

0,59

20

12,2

1,29

0,45

0,60

30

13,6

1,44

0,54

0,62

50

13,5

1,41

0,44

0,56

75

12,1

1,31

0,42

0,55

100

12,0

1,24

0,38

0,52

120

12,8

1,30

0,54

0,53

259

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В1 № ст.

16

17

18

19

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 20 30 50 75 0 5 10 20 30 50 75 100 125 150 200 225 0 10 20 30 40 50 75 100 125 0 5 10 20 30 50 75 100

13,0 10,5 11,9 8,9 12,2 11,6 11,2 12,7 11,4 12,9 12,1 11,2 12,0 13,1 11,7 11,6 13,5 12,0 12,0 13,4 12,5 12,7 12,7 12,3 12,4 12,8 13,5 12,3 11,9 13,5 12,9 12,4 14,7 15,0 11,5 11,7

1,33 1,08 1,21 0,90 1,22 1,24 1,18 1,28 1,21 1,34 1,28 11,4 1,30 1,30 1,20 1,24 1,41 1,26 1,32 1,35 1,26 1,29 1,25 1,20 1,20 1,29 1,34 1,28 1,19 1,38 1,29 1,26 1,48 1,48 1,22 1,20

0,41 0,33 0,45 0,21 0,31 0,51 0,29 0,44 0,32 0,59 0,37 0,29 0,54 0,41 0,40 0,53 0,43 0,44 0,53 0,35 0,27 0,51 0,59 0,30 0,38 0,43 0,55 0,29

0,56 0,43 0,53 0,33 0,55 0,45 0,52 0,55 0,47 0,66 0,49 0,43 0,50 0,58 0,58 0,48 0,59 0,54 0,59 0,56 0,58 0,49 0,52 0,56 0,53 0,54 0,61 0,48 0,47 0,57 0,57 0,52 0,65 0,63 0,51 0,57

260

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.1– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 1 (а) и 2 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок В.2– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 3 (а) и 4 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

261

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.3– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 5 (а) и 7 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок В.4– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 9 (а) и 11 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

262

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.5– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 12 (а) и 13 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок В.6– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 14 (а) и 15 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

263

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.7– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 16 (а) и 17 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

а)

б)

Рисунок В.8– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 18 (а) и 19 (б) разреза 1 «Кольский меридиан»

264

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.2 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 2-ом разрезе (Разрез ХХV «Русская гавань»), мг/л № ст.

20/1

21/2

22/3

23/4

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 50 75 100 125 150 175 0 10 20 30 50 75 100 150 200 225 0 10 20 30 50 75 100 125 0 10 20 30 50 75 100 125 150

8,9 11,7 10,6 11,5 12,9 12,5 12,4 12,5 10,0 9,2 9,0 8,6 9,7 10,7 7,9 9,8 9,8 11,4 10,8 10,4 11,8 11,1 11,0 11,0 11,2 10,8 11,2 10,7 12,7 12,7 13,4 12,1 12,2 11,8 11,3 12,8 11,9

0,88 1,28 1,14 1,27 1,04 1,03 1,01 1,01 1,11 1,02 0,89 0,83 0,94 1,04 0,78 0,97 0,98 1,13 1,10 1,05 1,17 1,12 1,12 1,12 1,11 1,10 1,15 1,09 1,24 1,24 1,32 1,19 1,18 1,15 1,10 1,24 1,19

0,26 0,38 0,41 0,41 0,48 0,45 0,44 0,43 0,24 0,29 0,29 0,33 0,26 0,32 0,29 0,35 0,33 0,31 0,29 0,43 0,43 0,38 0,32 0,33 0,33 0,29 0,37 0,44 0,37 0,43 0,41 0,36 0,34 0,35 0,33

0,37 0,49 0,45 0,49 0,43 0,43 0,42 0,42 0,43 0,40 0,37 0,37 0,45 0,45 0,31 0,41 0,41 0,44 0,47 0,44 0,51 0,48 0,48 0,49 0,43 0,45 0,44 0,46 0,52 0,60 0,56 0,52 0,52 0,50 0,49 0,51 0,46

265

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В2 № ст.

24/5

25/6

26/7

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 150 200 240 0 10 20 30 40 50

8,7 9,2 8,3 9,1 9,0 8,4 8,1 8,6 8,5 7,2 5,8 6,8 6,6 7,0 6,3 7,2 7,2 7,0 8,5 7,5 6,4 6,3 7,3 5,7 7,6

0,88 0,87 0,86 0,95 0,90 0,85 0,83 0,90 0,89 0,74 0,57 0,69 0,67 0,71 0,64 0,71 0,72 0,73 0,84 0,77 0,64 0,64 0,72 0,56 0,78

0,29 0,32 0,30 0,38 0,33 0,27 0,27 0,29 0,33 0,25 0,19 0,25 0,25 0,16 0,18 0,21 0,27 0,28 0,28 0,25 0,17 0,24 0,23 0,20 0,27

0,39 0,38 0,39 0,42 0,39 0,35 0,33 0,36 0,38 0,28 0,22 0,28 0,27 0,30 0,27 0,29 0,32 0,32 0,38 0,33 0,28 0,26 0,32 0,22 0,33

266

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.9– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 20 (а) и 21 (б) разреза 2 «Русская гавань»

а)

б)

Рисунок В.10– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 22 (а) и 23 (б) разреза 2 «Русская гавань»

267

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.11– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 24 (а) и 25 (б) разреза 2 «Русская гавань»

Рисунок В.12– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 26 разреза 2 «Русская гавань»

268

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.3 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 3-ом разрезе (Разрез ХХVI «Мыс Желания»), мг/л № ст.

27/2

28/3

29/4

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0

11,4

1,34

0,44

0,54

10

10,6

1,23

0,41

0,48

20

11,6

1,35

0,52

0,57

30

11,2

1,31

0,47

0,56

50

11,2

1,32

0,48

0,53

75

10,9

1,26

0,42

0,48

100

10,8

1,25

0,40

0,47

150

11,1

1,29

0,46

0,48

200

11,4

1,32

0,49

0,50

230

11,4

1,37

0,54

0,53

0

9,6

1,09

0,37

0,41

10

10,2

1,22

0,32

0,43

20

10,3

1,22

0,36

0,43

30

10,2

1,21

0,36

0,45

50

10,4

1,21

0,36

0,41

100

10,3

1,21

0,36

0,41

125

10,5

1,21

0,37

0,43

150

10,4

1,20

0,38

0,45

180

10,5

1,23

0,40

0,44

0

10,6

1,31

0,45

0,48

10

11,3

1,41

0,51

0,55

30

10,8

1,33

0,48

0,51

50

10,2

1,26

0,34

0,49

75

10,3

1,30

0,50

0,54

100

10,3

1,37

0,53

0,59

150

11,0

1,50

0,52

0,65

200

11,1

1,54

0,55

0,69

250

7,9

1,03

0,42

0,43

280

7,1

0,99

0,39

0,41

269

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.13– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 27 (а) и 28 (б) разреза 3 «Мыс Желания»

Рисунок В.14– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станции 29 разреза 3 «Мыс Желания»

270

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.4 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 4-ом разрезе (Разрез ХХIV «Полуостров Адмиралтейства») № ст.

37/1

38/2

39/3

40/4

41/5

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 50 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 50 75 100 150 180 0 10 20 30 40 50 75 100 110 0 10 20 30 50 75 100 140

8,6 8,4 8,9 8,6 8,5 9,8 10,7 9,8 9,8 9,9 9,7 9,6 9,5 9,8 9,1 9,4 8,9 9,5 10,7 8,9 6,2 6,8 6,9 9,2 10,5 9,8 9,7 9,8 9,7 9,5 9,5 9,4 7,9 6,9 9,2 7,4 9,7 6,7 9,2 -

1,04 1,03 1,08 1,04 1,02 1,21 1,31 1,19 1,20 1,22 1,18 1,17 1,16 1,18 1,20 1,24 1,16 1,25 1,16 1,19 0,79 0,86 0,87 1,18 1,31 1,20 1,23 1,24 1,23 1,21 1,22 1,19 1,09 0,94 1,26 0,99 1,30 0,94 1,22 -

0,28 0,28 0,29 0,29 0,28 0,35 0,41 0,36 0,35 0,37 0,35 0,32 0,32 0,36 0,33 0,31 0,28 0,29 0,22 0,32 0,18 0,21 0,21 0,25 0,41 0,27 0,30 0,29 0,29 0,29 0,25 0,25 0,26 0,19 0,35 0,22 0,29 0,23 0,33 -

0,36 0,35 0,37 0,35 0,35 0,41 0,46 0,40 0,40 0,40 0,42 0,41 0,41 0,41 0,44 0,44 0,41 0,41 0,44 0,41 0,29 0,31 0,31 0,42 0,50 0,42 0,45 0,45 0,46 0,46 0,44 0,43 0,35 0,30 0,46 0,36 0,43 0,31 0,42 -

271

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.15– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 37 (а) и 38 (б) разреза 4 «Полуостров Адмиралтейства»

а)

б)

Рисунок В.16– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 39 (а) и 40 (б) разреза 2 «Русская гавань»

272

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.5 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 5-ом разрезе (Разрез ХVIII «Маточкин Шар») № ст.

55/2

54/3

52/5

51/6

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125 150 0 10 20 30 50 75 100 125

8,9 7,9 8,0 8,2 8,2 10,2 9,7 10,3 8,9 8,6 9,7 9,7 9,2 9,1 8,8 9,9 8,9 8,9 8,6 9,5 9,1 9,6 10,9 9,9 9,4 10,1 9,9

1,02 0,89 0,92 0,96 0,96 1,25 1,16 1,21 1,05 1,00 1,09 1,11 1,04 1,07 1,03 1,18 1,05 1,05 1,03 1,11 1,09 1,11 1,29 1,16 1,12 1,20 1,15

0,39 0,35 0,35 0,36 0,36 0,49 0,54 0,49 0,41 0,42 0,42 0,41 0,40 0,39 0,39 0,45 0,39 0,40 0,39 0,40 0,39 0,40 0,46 0,44 0,40 0,44 0,43

0,25 0,44 0,49 0,51 0,46 0,42 0,48 0,32 0,30 0,27 0,35 0,34 0,35 0,37 0,27 0,28 0,39 0,33 0,29 0,30 0,29

273

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы В.5 № ст.

50/7а

48/8

46/10

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 50 75 100 150 200 0 10 20 30 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 75 100 150 200 240

9,6 9,8 10,2 10,3 10,5 10,2 10,4 10,3 10,2 10,7 10,1 10,1 10,1 9,8 9,9 9,5 9,5 9,5 9,4 9,0 10,0 9,7 9,9 10,0 9,5 10,4 9,7 10,6 9,6

1,11 1,17 1,22 1,22 1,24 1,20 1,26 1,24 1,23 1,27 1,19 1,16 1,19 1,16 1,20 1,15 1,12 1,14 1,12 1,11 1,22 1,18 1,19 1,20 1,16 1,26 1,19 1,27 1,16

0,41 0,42 0,44 0,46 0,46 0,44 0,45 0,45 0,45 0,47 0,45 0,43 0,42 0,41 0,41 0,42 0,41 0,40 0,40 0,40 0,42 0,39 0,41 0,43 0,42 0,45 0,40 0,48 0,40

0,35 0,43 0,35 0,32 0,35 0,33 0,35 0,31 0,29 0,37 0,35 0,33 0,30 0,30 0,29 0,30 0,29 0,32 0,32 0,27 0,38 0,29 0,36 0,34 0,30 0,39 0,31 0,33 0,26

274

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.17– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 54/3 (а) и 52/5 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

а)

б)

Рисунок В.18– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 51/6 (а) и 50/7а (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

275

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.19– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 48/8 (а) и 46/10 (б) разреза 5 «Маточкин Шар»

276

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.6 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 7-ом разрезе (ХIV «о. Колгуев») № ст.

61/1

62/2

63/3

64/4

65/5

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 50 75 100 150 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 40 50 66 0 5 10 15 20

11,1 11,1 11,4 11,4 11,0 11,4 11,5 10,7 10,5 10,9 11,2 11,2 10,2 10,4 10,0 7,9 8,0 6,9 8,0 8,0 12,7 11,9 12,7 11,7 11,8 11,3 11,1 10,5 10,3 10,0 10,3 11,1

1,30 1,30 1,35 1,34 1,28 1,34 1,34 1,26 1,21 1,30 1,34 1,34 1,22 1,24 1,17 0,91 0,91 0,78 0,91 0,92 1,55 1,43 1,51 1,40 1,41 1,33 1,34 1,26 1,24 1,21 1,27 1,32

0,53 0,49 0,51 0,52 0,49 0,51 0,53 0,49 0,47 0,51 0,51 0,50 0,48 0,48 0,46 0,33 0,35 0,32 0,36 0,37 0,51 0,48 0,50 0,46 0,48 0,44 0,46 0,42 0,41 0,41 0,41 0,45

0,43 0,40 0,35 0,34 0,36 0,35 0,43 0,27 0,34 0,36 0,35 0,39 0,34 0,30 0,29 0,50 0,58 0,60 0,44 0,41 0,38 0,47 0,35 0,32 0,31 0,35 0,37

277

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.20– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 61/1 (а) и 62/2 (б) разреза 7 «о. Колгуев»

а)

б)

Рисунок В.21– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 63/3 (а) и 64/4 (б) разреза 7 «о. Колгуев»

Рисунок В.22 - Вертикальные профили

гидрохимических характеристик станции 65/5 разреза 7 «о. Колгуев»

278

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица В.7 - Содержание катионов в водах Баренцева моря на 8-ом разрезе (разрез ХIII «о. Колгуев – м.Канин Нос») № ст.

69/1

68/2

67/3

66/4

65/5

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0

11,8

1,47

0,54

0,40

10

10,2

1,25

0,44

0,24

20

10,1

1,25

0,43

0,34

35

11,2

1,35

0,47

0,42

0

6,8

0,84

0,29

0,20

10

8,1

0,98

0,35

0,24

20

9,2

1,12

0,38

0,23

30

9,6

1,16

0,34

0,32

40

10,6

1,30

0,46

-

50

8,5

1,04

0,35

0,28

0

11,9

1,40

0,50

0,48

10

12,5

1,50

0,52

0,59

20

12,9

1,56

0,55

0,66

30

12,9

1,54

0,56

0,54

45

11,8

1,44

0,50

0,47

0

11,6

1,40

0,49

0,38

10

11,6

1,40

0,49

0,37

15

9,8

1,21

0,40

0,37

20

9,1

1,13

0,37

0,36

30

11,6

1,43

0,48

0,43

0

10,5

1,26

0,42

0,35

5

10,3

1,24

0,41

0,32

10

10,0

1,21

0,41

0,31

15

10,3

1,27

0,41

0,35

20

11,1

1,32

0,45

0,37

279

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок В.23– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 69/1 (а) и 68/2 (б) разреза 7 «о. Колгуев – м.Канин Нос»

а)

б)

Рисунок В.24– Вертикальные профили гидрохимических характеристик станций 67/3 (а) и 66/4 (б) разреза 8 «о. Колгуев - – м.Канин Нос»

280

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.4.4 Заключение В целом для Баренцева моря в период исследования величины окислительно-восстановительного потенциала были неплохо согласованы с содержанием растворенного кислорода в воде. В целом значения Еh положительные, следовательно, во всей толще водной массы происходят процессы окисления. Наблюдается повышенное значение рН в поверхностном слое водной массы. Можно заметить, что значение водородного показателя равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы Распределение биогенных элементов хорошо согласовано с распределением кислорода для всех разрезов. Максимальные концентрации фосфатов и кремния соответствуют зонам пониженного содержания кислорода. По предварительным оценкам выделяются несколько водных масс различного характера. Поверхностные воды хорошо перемешаны до глубины 50 - 100 метров, они богаты кислородом, но обеднены биогенными элементами, что препятствует развитию первичной продукции. Далее занимая всю толщу вод от 50 метров до дна располагается другая водная масса, характеризующаяся повышенными концентрациями биогенных элементов и пониженным содержанием кислорода. Эта особенность характерна для всех разрезов и сигнализирует о прохождении единого струйного течения через разрезы. Содержание кислорода меняется от 7 мл/л на входе в Баренцево море до 7.7 мл/л на выходе. Несмотря на повышение абсолютных концентраций кислорода, степень насыщения вод показывает, что это единая водная масса, у которой уровень насыщения сохраняется на протяжении всего пути около 95%. Концентрации фосфатов меняются от 30 до 26 мкг/л, а кремния в ядре водной струи – колеблется от 65 до 80 мкг/л. Кроме того, в приглубых желобах отмечается водная масса, распространяющаяся на север и выделяющаяся относительно 281

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

окружающей водной массы повышенным содержанием биогенов. Предположительно, эта ветвь придонного течения является ветвью атлантической водной массы, входящей через западную границу Баренцева моря. Гидрохимические характеристики этих вод сравнимы с характеристиками АВМ. На северных станциях разрезов возможно выделить еще одну водную массу, отличающуюся минимальным содержанием биогенов, но обогащенную кислородом, которая, предположительно, сформировалась на севере в результате быстрого охлаждения поверхностных обедненных фосфатами и кремнием вод. Эта водная масса отличается от поверхностной перемешанной водной массы глубиной залегания, которая достигает 100 метров. На некоторых разрезах присутствуют и другие воды, так на юге у берегов Кольского полуострова заметно влияние берегового стока в виде максимального содержания биогенных элементов и минимального содержания растворенного кислорода. Кроме того, на северной периферии первого разреза проявляются характеристики вод арктического происхождения, которые характеризуются наименьшими концентрациями биогенов. На разрезе 2 во впадине близ берега Новой земли выделяется водная масса, образовавшаяся в ходе осеннее-зимней конвекции. В целом, содержание катионов в водах Баренцева моря с изменением глубины и при движении вдоль разрезов с глубиной изменяется незначительно. В большинстве случаев отмечено синхронное изменение концентрации различных катионов.

282

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.5. Современное состояние гидрохимической структуры Белого моря (июнь 2012 г.) 11.5.1. Пространственная изменчивость физико-химических свойств воды Баренцева моря в июне 2012 г.

11.5.1.1.

Разрез №9 (« I «м. Канин Нос – м. Святой Нос»)

В целом значения Еh положительные, следовательно, во всей толще водной массы происходят процессы окисления.

а)

б) Рисунок 11.5.1– Распределение Еh (а) и рН (б) на разрезе 1 «м. Канин Нос – м. Святой

Нос»

Значения pH воды на разрезе «м. Канин Нос – м. Святой Нос» изменяются в пределах от 8,02 до 8,45 ед. pH, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 8,10…8,30. В поверхностном слое pH колеблется в пределах от 8,13 до 8,26, медленно уменьшаясь с глубиной до значений 8,09…8,19 в придонном слое. В приповерхностном слое (до горизонта 10…30 м, в ряде случаев до 50 м) изменения величины pH более резкие, чем на больших глубинах. Максимальные значения pH наблюдаются на малых глубинах в северной части разреза (станции 18 и 283

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

19). Минимальная величина pH наблюдается приблизительно в середине разреза (станция 9 – на всех горизонтах, станция 11 – на горизонтах ниже 50 м), что может быть связано с прохождением баренцевоморской ветви атлантического течения. 11.5.1.2. Разрез №10 (IX «м. Инцы - р. Пулоньга») На разрезе IX «м. Инцы - р. Пулоньга» величины pH находятся в пределах от 8,05 до 8,39, мало изменяясь по длине разреза, за исключением поверхностного слоя. В поверхностном слое происходит постепенное понижение pH от 8,38 в начале разреза до 8,28 в конце. С увеличением глубины pH уменьшается и в придонном слое составляет от 8,05 до 8,26, причем последнее значение получено для станции 7, где глубина существенно меньше (71 м), чем для остальных станций. Наибольшая скорость изменения pH с глубиной (сгущение изолиний) наблюдается на горизонтах от 40 до 100 м. На глубинах больше 100 м pH практически не изменяется вдоль разреза, что указывает на присутствие здесь единой водной массы. 11.5.1.3. Разрез №12 Онежский залив Значения показателя рН находятся в интервале от 8,19 до 8,33, в большинстве случаев – в диапазоне от 8,21 до 8,29. Можно заметить, что значение водородного показателя практически равномерно понижается с глубиной во всей толще водной массы. Минимальное значение рН наблюдается в придонном слое, максимальное значение рН – в поверхностном слое водной массы и до глубины 50 м.

284

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение Г Таблица Г.1 - Химико-физические характеристики вод Баренцева моря на 9-ом разрезе Белого моря (I «м. Канин Нос – м. Святой Нос» № ст.

70/ 51A

71/

72/52

73/53

74/

75/6

Горизонт, м 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 35 0 5 10 15 20 25 30 40 50 55 0 10 20 30 50 60 65 0 10 20 30 40 50 0 10 20 25 50

pH 8,26 8,25 8,19 8,18 8,17 8,19 8,19 8,19 8,18 8,21 8,21 8,21 8,20 8,20 8,23 8,24 8,25 8,25 8,25 8,26 8,30 8,26 8,16 8,25 8,25 8,27 8,26 8,28 8,27 8,21 8,22 8,25 8,28 8,27 8,23 8,05 8,18 8,23 8,24 8,25

285

Eh, мВ 82 78 86 94 99 111 112 102 104 102 107 105 145 211 193 184 176 155 161 200 107 124 205 195 155 163 155 202 123 212 107 84 174 151 173 243 203 216 216 171

S, ‰ 28,8 29,0 29,0 29,1 29,4 28,8 28,6 28,8 29,0 29,2 29,4 29,8 30,0 31,4 32,1 32,4 32,6 33,0 33,2 34,1 33,5 33,6 30,0 31,4 32,0 32,7 33,3 33,5 33,7 30,0 30,1 31,1 32,3 32,7 33,2 31,8 32,5 33,0 33,2 33,4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Г.1 № ст.

76/7

77/8

78/9

79/10

80/11

81/12

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 50 70 80 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 50 0 10 20 30 50 0 10 20 30 50 75

8,21

242 233 235 224 222 200 219 196 181 169 190 202 194 250 232 222 163 191 197 205 203 202 205 190 208 179 189 172 202 201 205 184 183 176 192

32,9 32,6 32,8 33,1 33,0 33,3 33,8 33,9 34,1 33,9 34,0 33,9 34,1 33,6 33,7 33,7 33,6 33,6 33,6 33,5 33,0 33,3 33,5 33,6 33,4 33,2 33,5 33,3 33,6 33,1 33,5 33,7 33,9 33,8 33,8

8,22 8,24 8,25 8,23 8,26 8,11 8,24 8,27 8,27 8,26 8,27 8,26 8,17 8,26 8,29 8,39 8,27 8,28 8,17 8,23 8,24 8,25 8,25 8,22 8,27 8,23 8,23 8,25 8,32 8,32 8,34 8,28 8,27 8,26

286

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.2 - Химико-физические характеристики вод Белого моря на 10-м разрезе (IX «м. Инцы - р. Пулоньга») № ст.

91/1

92/2

93/3

94/4

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 15 20 30 40 0 5 10 15 20 30 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25

8,06 8,15 8,17 8,17 8,18 8,05 8,13 8,15 8,15 8,16 8,16 8,17 8,17 8,04 8,08 8,11 8,12 8,1 8,1 8,11 8,12

159,4 158,4 160,0 156,3 160,6 184,8 181,6 177,5 176,0 178,6 179,3 179,1 179,0 207,3 201,1 191,0 188,0 224,5 210,7 193,9 192,0

28,2 28,3 28,3 28,4 28,2 28,6 28,8 28,9 27,0 27,3 27,4 27,7 27,7 21,8

287

23,2 24,1 25,1 21,2 24,4 18,8 25,0

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.3 - Химико-физические характеристики вод Белого моря на суточной станции (о. Сосновец) № ст. 82/1

83/2

84/3

85/4

86/5

87/6

88/7 89/8

90/9

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 7 0 4 5 6 0 5 6 7 0 5 6 7 10 11 0 5 9 0 5 6 0 5 10 12 0 5 10 11 12 13 0 5 10 11

8,17 8,18 8,17 8,17 8,27 8,21 8,20 8,17 8,18 8,25 8,19 8,17 8,18 8,26 8,25 8,19 8,18 8,19 8,19 8,20 8,18 8,18 8,19 8,16 8,17 8,17 8,17 8,17 8,19 8,18 8,18 8,18 8,19 8,19

200,4 198,2 197,6 213,5 187,6 196 195,8 225,5 182,9 181,8 184,9 198,4 204,1 201,7 204,3 193,9 189,6 182,8 183,9 183,5 165 172,3 169,9 168,8 173,4 176,1 180,8 146,9 156,3 162,3 165,2 158 172,6 179,6

28,6 28,7 28,7 28,3 28,2 28,3 28,6 28,3 28,2 28,5 28,4 28,4 28,5 28,3 28,4 28,4 2836 28,4 28,5 28,5 28,3 28,4 28,4 28,4 28,2 28,2 28,3 28,1 28,1 28,3 28,4 28,5 28,3 28,5

288

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.4 - Химико-физические характеристики вод Белого моря на 11-м разрезе (XVIII «м. Земнегорский - Ивановы Луды») № ст.

95/116

96/117

97/11

98/119

99/120

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 15 19 0 10 20 27 0 5 10 20 30 40 50 56 0 10 20 30 40 50 60 0 5 10 20 30 40 50 60 85

7,33 8,1 8,14 8,13 8,14 8,17 8,21 8,19 8,18 8,18 8,20 8,21 8,17 8,14 8,10 8,10 8,14 8,20 8,21 8,21 8,17 8,11 8,08 8,33 8,29 8,25 8,23 8,16 8,12 8,10 8,05

149,3 122,0 121,5 121,7 137,3 139,7 135,1 133,6 140,9 126,0 121,0 119,9 124,5 124,0 118,4 120,9 168,1 157,7 156,5 154,7 155,1 157,0 156,9 173,6 166,1 161,5 157,7 158,3 157,9 167,8 159,0

16,3 22,3 25,1 25,5 25,5 14,8 20,9 22,8 23,8 18,6 21,6 23,8 24,8 25,2 25,9 26,2 19,6 22,3 23,8 24,7 25,5 26,2 26,8 22,9 23,4 24,8 25,2 25,6 26,2 26,6 27,4

289

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Г.4 № ст.

100/ 121

101/ 122

102/ 123

103/ 124

104/ 125

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 40 50 60 90 0 5 10 20 30 40 50 60 90 0 10 20 30 40 50 100 130 0 5 10 20 30 40 50 75 100 150 0 10 30 40 50 75 100 150

8,18 8,22 8,22 8,21 8,17 8,13 8,11 8,07 8,31 8,29 8,22 8,20 8,12 8,08 8,05 8,06 8,33 8,33 8,28 8,23 8,17 8,10 8,07 8,04 8,19 8,20 8,25 8,21 8,16 8,10 8,06 8,08 8,05 8,18 8,18 8,08 8,13 8,10 8,10 8,11 8,08

161,4 150,4 149,8 149,7 151,8 154,6 155,1 156,6 155,4 152,9 151,2 151,3 152,3 152,6 154,1 155,0 148,1 158,8 165,7 165,5 166,1 164,5 165,2 164,4 152,0 145,6 15,5 169,1 173,1 175,4 175,4 172,7 175,5 168,0 156,1 149,4 141, 145,6 149,7 150,3 153,3

23,2 23,8 24,9 25,3 25,9 26,2 26,6 27,6 22,7 8,16 25,3 25,4 26,1 26,6 26,9 27,4 24,0 25,0 25,5 25,8 26,1 26,5 27,8 27,9 23,0 23,3 24,6 25,3 26,0 26,7 27,3 27,8 28,4 24,2 25,1 26,1 26,5 26,8 27,5 27,8 28,4

290

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Г.4 № ст.

105/ 126

106/ 127

107/ 128

108/ 129

109/ 130

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 20 30 40 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 75 100 150 200 230 0 10 20 30 40 50 60 80 0 10 20 30 40 0 10 15 19

8,17 8,21 8,27 8,25 8,11 8,10 8,09 8,09 8,09 8,10 8,10 8,13 8,17 8,21 8,18 8,09 8,11 8,14 8,10 8,11 8,10 8,05 8,12 8,22 8,19 8,13 8,11 8,15 8,13 8,12 8,13 8,09 8,06 8,04 8,08 8,14 8,20 8,20

132,2 179,2 177,6 188,6 137,0 192,0 187,8 167,3 172,5 183,4 180,4 179,3 163,9 173,6 175,9 172,9 178,2 177,8 189,4 192,3 192,4 204,3 190,7 184,8 179,9 181,6 181,6 181,2 182,0 190,1 180,9 178,5 178,2 173,6 192,0 180,9 178,8 180,5

24,9 25,0 25,4 25,9 26,6 26,9 27,5 27,8 27,9 28,4 28,7 24,5 24,5 25,8 26,3 26,7 27,6 27,5 28,2 29,0 28,5 24,3 23,4 25,1 25,8 26,6 27,0 27,0 27,7 24,3 24,8 25,4 26,0 26,6 24,8 25,0 25,4 25,3

291

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.5 - Химико-физические характеристики вод Белого моря на 12-м разрезе (XVII «м. Титов – м. Кочинный») № ст. 110

111/ 113

112/ 114

113/ 115

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 10 12 0 10 20 30 40 50 0 20 30 40 50 60 80 100 150 170 0 10 20 30 40 50 60 80 90

8,12 8,14 8,15 8,20 8,22 8,18 8,16 8,13 8,12 8,16 8,18 8,16 8,13 8,13 8,09 8,08 8,08 8,08 8,09 8,16 8,15 8,18 8,16 8,15 8,13 8,11 8,10 8,11

102,1 102,1 100,5 119,0 118,5 119,6 137,7 131,6 135,6 112,9 114,4 118,2 117,4 116,0 123,3 129,3 128,9 131,0 133,0 128,4 133,6 134,9 137,6 137,7 161,0 170,5 157,8 154,7

22,6 22,7 23,3 23,0 21,5 24,0 24,9 25,5 26,0 23,1 24,3 25,1 25,5 25,7 26,6 27,3 27,6 27,9 27,9 23,3 23,5 24,3 25,1 25,7 26,2 26,6 27,0 27,1

292

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.6 - Химико-физические Онежском заливе Белого моря № ст.

114/ 10

115/ 9

116/ 8

117/ 7

118/ 6

118 а 118 б 119

характеристики

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 15 20 22 0 5 10 15 20 0 10 20 30 38 40 0 5 10 15 0 5 10 15 20 25 28 0 0 0 5 10 15 20 30 37

8,11 8,12 8,12 8,12 8,12 8,12 8,10 8,11 8,11 8,11 8,11 8,12 8,12 8,12 8,12 8,21 8,12 8,14 8,11 8,11 8,11 8,06 8,09 8,09 8,09 8,08 8,09 8,09 8,21 8,27 8,19 8,18 8,20 8,19 8,19 8,18 8,17

107,7 104,9 150,5 154,5 151,2 148,2 133,5 135,4 133,2 134,0 137,6 123,2 120,9 121,7 121,1 122,1 122,4 129,8 118,6 114,8 110,9 77,9 82,8 93,4 98,1 101,6 105,3 107,8 112,5 97,3 70,2 71,1 73,2 82,8 83,9 83,3 102,5

23,8 23,9 23,9 23,9 24,0 24,3 24,5 24,4 23,8 24,6 24,7 25,0 25,1 25,1 25,2 25,7 24,9 24,7 25,0 25,1 25,3 25,0 23,7 24,9 24,9 24,9 24,9 25,0 23,8 18,0 25,9 25,7 25,8 25,8 25,7 26,0 27,9

293

вод

в

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.7 - Химико-физические характеристики вод в Двинском заливе Белого моря № ст.

120/ 6

121/ 7

122/ 8

123/ 9

124/ 10

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 12 0 5 10 20 30 40 50 55 0 5 10 20 30 40 50 60 80 90 0 5 10 20 30 50 70 75 0 5 10 20 30 40 50 55 60

8,34 8,34 8,30 0,26 8,32 8,32 8,32 8,21 8,16 8,14 8,11 8,08 8,32 8,33 8,34 8,26 8,21 8,15 8,11 8,07 8,01 8,08 80,34 8,30 8,23 8,20 8,17 8,09 8,03 8,04 8,35 8,32 8,29 8,23 8,20 8,15 8,14 8,08 8,11

107,5 99,4 98,5 97,4 143,9

25,3 24,8 25,7 25,7 25,5 25,5 25,4 25,7 26,0 26,3 26,6 26,7 22,1 24,6 25,1 25,3 25,8 26,1 26,4 26,7 27,2 26,6 21,3 24,0 25,6 26,0 26,2 26,6 26,9 27,0 18,2 21,0 22,5 24,8 25,1 26,0 26,2 26,6 26,1

294

130,7 129,9 129,8 131,9 130,0 131,8 131,8 153,0 141,0 73,6 91,0 101,5 108,2 110,1 109,5 111,6 152,3 183,9 177,8 172,0 165,2 163,6 163,9 164,6 161,4 173,2 167,0 166,8 161,2 161,7 162,3 168,5 173,7 177,6

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Г.7 № ст.

125/ 11

126/ 12

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 15 20 30 40 50 0 5 10 15 18

8,35 8,35 8,32 8,29 8,27 8,20 8,16 8,18 8,35 8,29 8,28 8,24 8,19

180,9 164,2 165,5 167,0 152,6 167,6 175,1 163,3 228,2 212,1 204,1 198,7 188,9

19,3 20,8 20,3 23,6 23,8 25,0 25,5 25,7 12,0 15,7 17,3 19,5 24,3

295

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Г.8 - Химико-физические характеристики вод на Северодвинском полигоне Белого моря (июль 2012 г.) № ст.

127

128

129

130

Горизонт, м

pH

Eh, мВ

S, ‰

0 5 10 20 30 40 50 0 5 8 0 5 8 0 5 7

8,36 8,37 8,35 8,31 8,22 8,18 8,15 8,27 8,28 8,22 8,31 8,31 8,18 8,30 8,32 8,19

167,4 145,8 147,4 152,3 153,0 152,7 153,2 135,7 122,5 116,0 113,5 106,0 107,2 169,0 140,5 146,3

23,3 23,5 24,2 24,7 25,4 25,8 26,3 10,0 21,4 23,3 16,7 19,8 24,1 12,5 12,6 22,6

296

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.5.2. Особенности трансформации растворенного кислорода и биогенных элементов в Белом море Разрез №8 (« I «м. Канин Нос – м. Святой Нос»)

11.5.2.1.

Наблюдения, выполненные на станциях вдоль первого разреза Белого моря в июне 2012 г. позволили получить данные о пространственном распределении растворенных кислорода, фосфора, кремния и нитритного азота в Воронке Белого моря. а) 81

б) 80

79

78

77

76

75

74

73

72

7.95 7.9 7.85 7.8 7.75 7.7 7.65 7.6 7.55 7.5 7.45 7.4 7.35 7.3 7.25 7.2 7.15 7.1 7.05 7 6.95 6.9 6.85

71 70

20

40

60

80

100 0

20

40

60

80

100

120

140

м. Канин Нос

м. Святой Нос

Рисунок 11.5.2– Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) в морской воде разреза «м. Канин Нос – м. Святой Нос»

а) 81

б) 80

79

78

77

76

75

74

73

72

71 70

20

40

60

80

100 0

20

40

60

80

100

120

140

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

92 88 81

80

79

78

77

76

75

74

73

72

71 70

84 80

20

76 72

40

68 64

60 60

м. Канин Нос

м. Святой Нос

80

56 52 48

100 0

20

40

60

80

100

120

140

44 40 36

Рисунок 11.5.3– Распределение (а) фосфатов. и (б) кремния (мкг/л) в морской воде разреза «м. Канин Нос – м. Святой Нос»

297

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Вдоль разреза Канин нос – Святой нос распределение растворенного кислорода свидетельствует о наличии единой водной массы, которая распространяется от поверхности до дна и распространяется от мыса Святой но на восток. На фоне этой водной массы выделяется область повышенного содержания кислорода возле мыса Канин нос. Минимальные значения составили 6.66 мл/л и 6.80 мл/л на горизонте 10 метров на станции 81 и на станции 74 на поверхности соответственно. Максимальные значения концентрации растворенного кислорода наблюдались в центре разреза на станции 77 и достигали 7.77 мл/л, а также на восточной периферии на станции 73, где на горизонте 20 метров концентрация кислорода достигала 8.36 мл/л. На протяжении большей части разреза степень насыщения вод кислородом превышала 100%. Наиболее насыщены кислородом воды в центре разреза, где, вероятно, проходит основная ось течения, а также на восточной периферии. В центре разреза степень насыщения достигала 105 – 106 %, тогда как возле м. Канин нос степень насыщения достигала 114% на станции 72 на горизонте 10 метров слой перенасыщенный кислородом. Минимальные значения насыщения наблюдались на граничных станциях 71 и 81, и достигали 72% и 96% соответственно. Такое распределение кислорода вероятно связано с прохождением через разрез Баренцевоморских вод, несколько распресненных на перифериях разрезов более пресными и теплыми водами Белого моря, где более интенсивно протекают биологические процессы. Распределение биогенных элементов согласовано с распределением кислорода. В центре разреза выделяется область с невысокими градиентами концентраций фосфатов и кремния. Что свидетельствует о прохождении через разрез единой водной массы с центром в районе 77-ой станции. Низкие концентрации биогенных элементов указывают на Баренцевоморское происхождение этих вод. Так, в центре разреза, концентрации фосфатов составили 9-10 мкг/л, а 298

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

кремния 28 – 31 мкг/л.. Понижение концентраций фосфатов на восточной и западной окраинах разреза, вероятно связано с биологическими процессами, которые протекали в более теплых водах. Так минимальные концентрации фосфатов, наблюдались на 70 и 80 станциях и составляли около 1-2 мкг/л на станции 70 – что находится на границе чувствительности метода определения, и 3-5 мкг/л у мыса Святой нос на глубинах 0 – 20 метров. Концентрации кремния, напротив, были максимальными на этих станциях и составляли 96 мкг/л на поверхности на станции 71 и 80.5 мкг/л на станции 81 на горизонте 50 м. Повышение концентраций кремния на периферии разреза, вероятно связано с влиянием материкового стока. 0

0 90 85 80

-20

-20

75 70 65

-40

-40

60 55 50 -60

-60

45 40 35 30

-80

-80

25 20

м. -100 Канин Нос 0

20

м. Святой Нос 40

60

80

100

120

15

-100 0

20

40

60

80

100

120

140

3.6 3.4 3.2 3 2.8 2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2

б

140

а)

Рисунок 11.5.4 – Распределение кремния (а) и нитритов (б) (мкг/л) в морской воде разреза «м. Канин Нос – м. Святой Нос»

Распределение растворенного кремния по разрезу приведено на рисунке 12.5.8 а. Уровень содержания кремния в поверхностном слое вод по всему разрезу невелик и изменялся в интервале от 5,24 до 144,95 мкг/л, составляя в среднем 49,25 мкг/л. Наиболее высокие значения приурочены к станциям разреза, расположенным вблизи мыса Святой Нос, и связаны, скорее всего, с притоком кремния с речным стоком с материка. В средней части разреза выделяется водная масса, характеризующаяся низким содержанием кремния (менее 10 мкг/л на глубинах 10-50 м) происхождение которой, вероятней всего, обусловлено прохождением вод Баренцева моря,

299

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

поверхностные воды которого хорошо перемешаны до глубины 50 100 метров, они богаты кислородом, но обеднены биогенными элементами. В распределении нитритного азота (рисунок 12.5.8 б) можно выделить область относительно повышенных концентраций (5,56 мкг/л на глубинах 30-50 м), которая практически соответствует области расположения водной массы с низким содержанием кремния. В целом, содержание нитритов крайне невелико и составляет в среднем 0,97 мкг/л. Можно отметить, что области с относительно повышенным содержанием нитритов соответствуют областям с пониженным содержанием кремния, а области низких концентраций нитритов – областям с повышенными концентрациями кремния, что может быть связано с интенсивным окислением нитратов при наличии высоких концентраций кислорода (ссылка на рисунок). Разрез №10 (IX «м. Инцы - р. Пулоньга»)

11.5.2.2.

Наблюдения, выполненные на станциях вдоль второго разреза Белого моря в июне 2012 г. позволили получить данные о пространственном распределении растворенных кислорода, фосфора, кремния и нитритного азота в Горле Белого моря. а)

б) 105

7.75

104.5

7.7 91

92

93

94

91

7.65

93

94

103

20

102.5

7.55

102

7.5

40

40

101.5

7.45

101 60

7.4

60

100.5 100

7.35

7.25 100 5

10

15

20

25

30

99.5 99 98.5

100

7.2 0

м. Инцы

80

7.3

80

104 103.5

7.6 20

92

0

5

10

15

20

25

30

98 97.5

7.15

97

7.1

96.5

7.05

Рисунок 11.5.5– Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) в морской воде разреза «м. Инцы - р. Пулоньга»

300

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 335

13.5

325

13 91

92

93

94

91

12.5

92

93

94

11.5 11

40

20

295 285

40

10.5 10

60

275 265

60

9.5 9

80

255 245

80

8.5 100

8 0

5

10

15

20

25

30

7.5

315 305

12 20

235 100

225 0

5

10

15

20

25

30

215

7

205

6.5

195

Рисунок 11.5.6 – Распределение (а) фосфатов. и (б) кремния (мкг/л) в морской воде разреза в морской воде разреза «м. Инцы - р. Пулоньга»

Послойное распределение гидрохимических характеристик поперек горла Белого моря говорит о полной замене вод в ходе приливно-отливного цикла. Так, все пространство разреза занимают Баренцевоморские воды. О чем свидетельствует насыщение вод кислородом при низком содержании биогенных элементов. Насыщение вод кислородом приближено к 100% на протяжении большей части разреза, максимальное значение насыщения составило 107,9 % на станции 91. Минимальное значение насыщения вод кислородом наблюдалось на поверхности у восточного берега горла Белого моря, и составило 96,9%. Это связано с нахождением на поверхности вод Белого моря. Максимальное значение концентрации кислорода составило 7.81 мл/л на станции 92 на горизонте 30 метров. Концентрации кислорода слабо менялись на протяжении всего разреза от поверхности ко дну до 7.5 – 7.6 мл/л. Распределение абсолютных значений концентраций растворенного кислорода подтверждает присутствие Баренцевоморских вод на протяжении всего разреза, за исключением станции 93 и 94, где на поверхности наблюдались пониженные концентрации кислорода связанные с присутствием беломорских вод. Минимальные значения концентраций растворенного кислорода составили 6.83 мл/л на горизонте 5 метров на станции 93.

301

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Максимум концентраций фосфатов располагался в центральной части разреза и составлял 12.6 мкг/л на станции 92 на горизонтах 20 и 50 метров. Значения концентраций уменьшались в направлении к окраинам разреза и составили на поверхности 6.5 мкг/л на станции 91 и 8.84 на станции 94. Воды Белого моря на разрезе IX «м. Инцы - р. Пулоньга» (Горло Белого моря) характеризуются высокими значениями содержания кремния – его средняя концентрация составляет 409,67 мкг/л (от 261,95 до 665,34 мкг/л). Высокое содержание данного элемента обусловлено вероятней всего материковым стоком. Прослеживается общая тенденция незначительного уменьшения концентраций кремния от поверхности ко дну. а)

б)

680 660 640 620 600 580 560 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260

2.7 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 0.3 0.1 -0.1

м. Инцы

Рисунок 11.5.7 – Распределение кремния (а) и нитритов (б) (мкг/л) в морской воде разреза «м. Инцы - р. Пулонга»

По графику распределения минерального кремния (рис. 11.5.7 а) можно выделить водную массу, находящуюся в глубокой части разреза (до 90 м), характеризующуюся низкой концентрацией данного элемента. Предположительно эта водная масса была образована в процессе осенне-зимней конвекции на шельфе, затем она

302

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

распространилась далее на север, теряя при этом кислород, что также отображено на графике распределения растворенного кислорода. В области обнаружения этой водной массы концентрации растворенного кислорода минимальны. Среднее содержание нитритов для разреза IX «м. Инцы - р. Пулоньга» составляет 0,87 мкг/л (рис.11.5.7 б). Наиболее высокие значения (2,68-3,16 мкг/л), так же как и для кремния, отмечены для вод у мыса Инцы. Как видно из рисунка в распределении нитритов выделяется зона, где их содержание находится на уровне аналитического нуля, располагающаяся на глубине 90 м, где так же зафиксированы минимальные значения концентрации кремния. Исходя из этого можно предположить, что во впадине залегает водная масса, характеризующаяся низким содержанием биогенных элементов. 11.5.2.3.

Суточная станция (о. Сосновец)

На нижерасположенных рисунках представлены данные распределении растворенных кислорода, фосфора и кремния на суточной станции в Горле Белого моря (о. Сосновец). а)

б)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 82

83

84

85

86

87

88

89

90

7.96 7.94 7.92 7.9 7.88 7.86 7.84 7.82 7.8 7.78 7.76 7.74 7.72 7.7 7.68 7.66 7.64 7.62 7.6 7.58 7.56 7.54 7.52

3 4 5 6 7 8 9 10 11 82

83

84

85

86

87

88

89

90

117.5 117 116.5 116 115.5 115 114.5 114 113.5 113 112.5 112 111.5 111 110.5 110 109.5 109 108.5 108 107.5 107 106.5 106

Рисунок 11.5.8 – Динамика содержания (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) во время выполнения суточной станции, о,Сосновец, Белое море

303

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 8.6 8.4 8.2

3

8 7.8

4 5 6 7

5

7.4

6

7.2

7

7

8

6.6 9

6.4

10

6.2

11

6 82

83

84

85

86

87

88

89

90

4

7.6

6.8

8

3

9 10 11 82

83

84

85

86

87

88

89

90

5.8 5.6

172 171 170 169 168 167 166 165 164 163 162 161 160 159 158 157 156 155 154 153 152 151 150 149 148 147 146 145

5.4 5.2

Рисунок 11.5.9 – Динамика содержания (а) фосфатов. и (б) кремния (мкг/л) во время выполнения суточной станции, о,Сосновец, Белое море

11.5.2.4.

Разрез №11 (XVIII «м. Зимнегорский - Ивановы Луды»)

На нижерасположенных рисунках представлены данные о пространственном распределении растворенных кислорода, фосфора, кремния и нитритного азота на разрезе через Бассейн Белого моря. Распределение насыщенности вод Белого моря кислородом на поперечном разрезе представлено на рисунке ХХХ. По насыщенности вод кислородом выделяется поверхностный слой перенасыщенный кислородом, которая распространялась от поверхности до горизонта 50 метров. В центре разреза присутствовала глубоководная водная масса с низкой степенью насыщения. Так минимум насыщения приходился на станцию 105 на горизонт 150 метров, где насыщение кислородом составило 84.5 %. Максимум насыщения приходился на поверхностный слой, где значения насыщения превышали 100% и достигали 107.8 % на станциях 99 и 102.

304

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б) 7.7 7.6

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

99

98

97

7.5

96 95

109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

99

98

97

96 95

7.4 50 100

7.3

50

7.2

100

7.1 150

150

7 6.9

200

6.8 250

200

м. Зимнегорский

250

6.7 6.6

300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

6.5 6.4 6.3

108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81

Рисунок 11.5.10 – Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) в морской воде разреза «м. Зимнегорский - Ивановы Луды»

а) 109

б) 108

107

106

105

104

103

102

101

100

99

98

97

50 100 150 200 250 300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

96 95

40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2

360 340 109

108

107

106

105

104

103

102

101

100

99

98

97

96 95

320 300

50

280 260

100

240 150

220 200

200

180 160

250

140 300 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

120 100 80 60

Рисунок 11.5.11– Распределение (а) фосфатов. и (б) кремния (мкг/л) в морской воде разреза в морской воде разреза «м. Зимнегорский - Ивановы Луды»

Распределение концентраций кремния в морской воде разреза XVIII «м. Зимнегорский - Ивановы Луды» представлено на рис. 11.5.12а. Данное распределение согласуется с распределением кислорода и фосфатов и характеризуется максимальными значениями в центре разреза в придонных горизонтах. Максимальные концентрации кремния в поверхностных водах (0-5 м) обнаружены лишь на станциях 95 и 96 близь мыса Зимнегорский и составляли 603,80 и 421,25 мкг/л. В целом же по разрезу в поверхностных водах

305

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

наблюдались относительно низкие концентрации данного компонента (от 28,36 до 292,91 мкг/л). а)

б)

0

0

-50

-50

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

600 560 520 -100

480

-100

440 400 360

-150

320

-150

280 240 200

-200

-200

160 120 80 -250

40

-250

м. Земнегорский -300 0

50

100

150

-300

200

0

50

100

150

200

Рисунок 11.5.12 – Распределение кремния (а) и нитритов (б) (мкг/л) в морской воде разреза ««м. Земнегорский - Ивановы Луды»

В распределении концентраций нитритного азота (рис. 11.5.12 б) прослеживаются две области его относительно повышенного содержания, приуроченные в обоих случаях к придонным горизонтам. Пониженное содержание нитритов приурочено к серединным станциям разреза. Максимальные концентрации наблюдались на станции 100 на глубинах 50-90 м и составляли 21,34 – 26,61 мкг/л. Минимальные значения наблюдались в придонных водах (150-284 м) и колебались от нулевых значений до 0,77 мкг/л. 11.5.2.5.

Разрез №4 (XVII «м. Титов – м. Кочинный»)

Наблюдения, выполненные на станциях вдоль второго разреза Белого моря в июне 2012 г. позволили получить данные о пространственном распределении растворенных кислорода, фосфора, кремния и нитритного азота в Кандалакшском заливе Белого моря.

306

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

110

111

7.45 7.4 7.35 7.3 7.25 7.2 7.15 7.1 7.05 7 6.95 6.9 6.85 6.8 6.75 6.7 6.65 6.6 6.55 6.5 6.45

112

50

100

150

200 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

102

110

111

101 100

112

99 98 97

50

96 95 94

100

93 92 91

м. Титов

150

90 89 88

200 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

87 86 85 84

Рисунок 11.5.13 – Распределение (а) растворенного кислорода (мл/л). и (б) степени насыщения вод кислородом (%) в морской воде разреза «м. Титов – м. Кочинный»

а)

б)

110

111

112

50

100

150

200 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2

400 390 110

111

380

112

370 360 350

50

340 330 100

320 310 300

150

290 280 270

200 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

260 250 240 230

Рисунок 11.5.14 – Распределение (а) фосфатов. и (б) кремния (мкг/л) в морской воде разреза в морской воде разреза «м. Титов – м. Кочинный»

Распределение кремния характеризуется пониженными концентрациями в поверхностном слое и повышением концентраций ко дну. Максимальное значение концентрации наблюдалось во впадине, и достигала 433,15 мкг/л (станция 112/3) на горизонте 170 метров. Относительно минимальные значения концентраций приурочены к поверхностным горизонтам и изменяются от 179,03 до 374,07 мкг/л.

307

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

а)

б)

Рисунок 11.5.15 – Распределение кремния (а) и нитритов (б) в морской воде разреза XVII «мыс Титов – мыс Кочинный» (мыс Титов слева)»

В распределении нитритного азота выделяется водная масса его повышенных концентраций приуроченная к придонным горизонтам, где его значения составляли 2,68 – 5,56 мкг/л. Также можно выделить горизонт 20-30 м, где так же наблюдалось повышенное содержание нитритов до 4,60 мкг/л (ст. 112/3, глубина 20 м). Минимальные значения в распределении нитритов (близкие к аналитическому нулю) характерны для поверхностных горизонтов станций, кроме станции 111/2, где зафиксирована концентрация нитритов равная 4,12 мкг/л.

11.5.2.6.

Разрез №12 Онежский залив

Распределение кремния в Онежском заливе (рисунки 11.5.20 и 11.5.21) характеризовалось небольшим снижением его концентрации с увеличением глубины (концентрации варьировали от 377,50 мкг/л до 279,32 мкг/л). Общая тенденция понижения концентраций кремния и от поверхности ко дну наблюдалась практически на всех станция, кроме станции 7, которая характеризовалась незначительным

308

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

увеличением концентрации кремния ко дну. На этой же станции определена максимальная концентрация нитритов, равная 2,21 мкг/л, которая оставалась неизменной на всех глубинах. Тогда как на других станциях содержание нитритов варьировало в пределах от н.о. до 0,77 мкг/л. st. 6

st. 7

st. 8

Рисунок 11.5.16 - Распределение кремния и нитритов в морской воде Онежского залива (станции 6-8) st. 9

st. 10

Рисунок 11.5.17 - Распределение кремния и нитритов в морской воде Онежского залива (станции 9, 10)

309

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение Д Таблица Д.1 - Данные гидрохимических наблюдений на 9-ом разрезе Белого моря (I «м. Канин Нос – м. Святой Нос») № ст.

70/1

71/2

72/3

73/4

74/5

75/6

Гор-т, м

0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 35 0 10 20 30 55 0 10 20 30 50 60 65 0 10 20 30 50 0 10 20 25 50

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

7,05 7,24 7,22 7,13 7,16 7,09 7,24 7,32 7,43 7,33 7,54 7,74 7,67 7,61 7,39 8,19 8,36 7,57 7,53 7,46 6,80 7,79 7,49 7,53 7,58 7,57 7,40 7,53 7,63 7,59 7,48

96,20 95,70 108,30 106,80 107,30 106,10 104,00 109,40 72,70 110,10 114,10 110,50 109,90 107,20 99,00 109,70 113,60 105,30 103,70 102,00 91,40 104,70 106,60 101,40 103,50 103,60 100,00 101,60 100,60 102,80 102,00

3,46 1,15 1,54 2,69 1,54 4,61 3,07 6,15 6,53 5,00 6,92 7,69 9,61 11,91 6,15 6,53 8,07 8,07 9,99 14,22 8,07 11,14 10,76 9,99 11,14 10,38 8,45 9,22 8,45 9,22 8,07

O2

O2 %

310

Si (Si2O4), мкг/л 1

2

NO2, мкг/л

90,65 87,66 92,17 93,97 85,06 96,38 94,08 93,70 81,19 82,00 57,06 46,62 44,95 47,97 78,12 74,52 58,47 43,11 49,20 43,23 86,54 85,34 75,04 60,39 55,72 48,60 85,24 72,08 51,91 48,58 47,41

87,22 79,73 71,30 75,83 74,33 44,23 62,24 68,40 86,62 144,95 57,97 50,20 91,41 64,17 50,64 32,52 31,02 29,61 24,96 70,23 56,74 35,55 35,61 25,01

1,73 1,25 0,29 н.о. 2,21 0,29 0,29 0,77 н.о. 1,73 2,21 3,64 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о.

NН4, мкг/л

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Д1 № ст.

76/7

77/8

78/9

79/10

80/11

81/12

Гор-т, м 0 10 20 30 40 50 0 5 10 20 30 50 80 0 10 20 30 50 75 0 10 20 30 50 55 0 5 10 20 30 50 0 10 15 20 30 50 75

O2 мл/л

O2 % насыщения

Р (РО4), мкг/л

7,40 7,45 7,46 7,48 7,47 7,51 7,77 7,66 7,63 7,62 7,58 7,71 7,48 7,31 7,43 7,22 7,42 7,40 7,31 7,34 7,31 7,35 7,37 7,30 7,52 7,24 7,28 7,26 7,27 7,32 7,21 7,35 6,66 6,91 7,26 7,13 7,05

100,80 102,10 100,30 103,10 102,40 102,90 106,70 105,40 105,30 106,00 105,20 106,80 103,50 101,10 101,70 105,20 104,10 102,30 100,60 100,70 101,90 103,00 103,20 102,10 105,20 101,20 101,80 97,90 101,20 101,90 100,30 107,00 98,40 98,60 100,20 97,70 96,60

8,84 8,84 8,84 9,61 8,84 8,84 8,45 9,22 9,22 10,76 8,45 11,91 4,61 4,23 5,00 5,76 8,07 8,45 12,30 6,92 8,84 8,07 8,45 10,76 12,30 11,53 11,14 11,53 4,23 3,84 5,00 9,61 12,30 20,0

311

Si (Si2O4), мкг/л 1 58,22 57,67 53,47 52,79 59,41 43,21 38,43 31,08 30,66 31,27 28,86 31,27 45,10 42,69 43,89 48,07 45,67 42,68 70,94 65,35 65,48 60,68 62,48 69,09 71,84 74,50 72,70 75,10 62,06 61,88 66,08 75,67 80,55 75,15

2 23,41 5,24 6,77 6,71 9,75 11,30 59,91 55,37 52,36 52,37 52,06 46,37 42,90 17,43 35,68 43,28 40,22 47,82 58,54

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

1,25 1,25 1,25 5,56 5,56 4,60 1,25 0,29 0,29 0,29 0,29 0,29 н.о. н.о. 0,29 0,29 0,77 1,25 2,68

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Д.2 - Данные гидрохимических наблюдений на 10-ом разрезе Белого моря (Разрез VI «м. Инцы - р. Пулоньга»)

№ ст.

91/1

92/2

93/3

94/4

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

7,54

103,6

10

7,70

20

Гор-т, м

O2

O2 %

Si (Si2O4), мкг/л

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о.

-

6,92

1 196,44

2 261,95

105,9

6,53

200,10

271,10

н.о.

-

7,62

104,8

7,30

201,28

269,59

1,25

-

30

7,85

107,9

6,92

195,94

269,59

1,73

-

40

7,55

103,7

7,30

194,16

268,09

1,25

-

0

7,78

104,6

11,91

242,11

388,35

н.о.

н.о.

10

7,80

104,9

11,91

245,66

383,84

н.о.

н.о.

20

7,72

103,2

12,68

245,10

381,18

н.о.

н.о.

30

7,81

104,2

12,30

244,61

381,35

н.о.

н.о.

50

7,66

102,5

12,68

239,47

368,16

н.о.

н.о.

60

7,67

102,9

11,53

225,92

360,78

н.о.

н.о.

70

-

-

-

-

350,31

н.о.

н.о.

80

7,66

102,9

11,53

234,86

347,35

н.о.

н.о.

0

7,11

100,2

13,07

338,36

608,06

0,29

-

10

6,83

95,5

12,30

318,31

533,47

0,29

-

20

7,34

100,8

12,30

314,67

509,08

1,25

-

25

8,17

109,2

12,68

294,35

470,32

0,29

-

0

7,06

96,9

8,84

329,65

665,34

2,68

-

5

7,49

102,6

10,38

292,29

-

-

-

10

7,58

102,1

10,38

285,91

513,82

3,16

-

20

7,70

103,5

-

-

503,64

2,68

-

25

7,63

102,4

11,53

280,78

497,72

2,68

-

312

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Д.3 - Данные гидрохимических наблюдений на 11-ом разрезе Белого моря (Разрез XVIII «м. Земнегорский – Ивановы Луды») № ст.

95/1

96/2

97/3

98/4

99/5

Гор-т, м 0 5 10 15 18 0 5 10 15 20 25 0 5 10 20 30 40 50 55 0 5 10 20 30 40 50 60 0 5 10 20 30 40 50 60 85

O2 мл/л 6,67 7,44 8,14 7,95 7,97 6,49 7,18 7,67 6,67 7,18 7,77 7,84 7,76 7,96 6,75 7,16 7,73 7,81 8,01 7,99 7,67 6,51 6,77 7,39 7,68 7,87 8,14 6,72

O2 % насыщения 101,90 104,40 102,20 99,70 99,90 99,80 90,50 95,90 98,20 99,60 93,30 92,60 91,40 93,60 106,40 98,70 92,00 91,70 93,80 93,80 90,00 107,80 96,70 94,00 93,50 93,60 96,20 80,30

Р (РО4), мкг/л 3,07 4,23 6,15 6,53 6,15 1,54 2,69 5,00 10,38 9,99 9,99 4,61 5,76 8,45 11,53 13,83 18,83 3,46 2,69 6,15 8,45 11,91 17,29 19,98 1,15 1,92 7,30 8,45 12,30 14,60 17,68 22,67

313

Si (Si2O4), мкг/л 1 2 355,08 603,80 327,48 478,49 316,08 416,26 313,12 407,28 314,90 419,25 355,80 421,25 322,80 488,50 316,27 488,36 309,21 527,32 308,03 501,88 303,88 453,97 290,86 124,29 28,36 221,67 220,69 257,31 251,92 281,05 259,54 291,11 276,09 289,58 309,45 303,05 238,72 292,91 185,91 183,58 191,05 241,94 281,64 253,86 307,47 277,15 334,55 300,86 393,28 313,89 405,31 90,14 75,84 84,91 131,27 123,88 196,91 220,52 228,89 264,00 259,79 321,09 270,00 360,25 292,15 402,56 315,38 473,26

NO2, мкг/л 0,77 2,21 4,12 4,60 4,12 н.о. н.о. н.о. 2,68 2,21 1,25 1,25 4,12 3,16 3,16 4,12 4,60 5,08 5,08 9,38 4,12 1,73 4,12 3,64 2,68 1,73 0,29 н.о. н.о. н.о. н.о. 1,73 5,56 6,51 3,16 0,77

NН4, мкг/л н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Д.3 № ст.

100/6

101/7

102/8

103/9

Гор-т, м 0 5 10 20 30 40 50 60 90 0 5 10 20 30 40 50 60 90 0 5 10 20 30 40 50 100 130 0 5 10 20 30 40 50 60 80 100

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

6,58 6,95 7,52 7,68 7,89 7,92 7,88 7,58 6,83 6,78 7,63 7,61 7,84 7,77 7,60 7,61 6,80 7,03 7,53 7,58 7,57 7,71 7,58 7,64 6,44 6,78 6,87 7,34 7,53 7,63 7,23 7,13 7,09 6,92

102,00 98,80 98,10 93,50 94,20 93,60 93,70 90,10 107,40 101,80 94,50 91,20 92,20 91,80 89,80 91,20 107,80 107,00 97,30 92,40 90,80 92,00 89,60 89,00 101,40 107,30 104,30 93,30 90,90 90,90 86,50 85,10 82,90 80,30

0,38 0,38 1,15 4,23 2,69 61,48 14,99 14,60 16,52 3,84 4,61 8,07 8,07 15,76 16,52 19,21 20,37 14,99 6,92 19,60 18,06 16,91 15,76 19,98 33,43 41,89 0,77 3,07 3,07 23,83 6,92 11,14 16,14 16,91 19,60 21,14

O2

O2 %

314

Si (Si2O4), мкг/л 1

72,46 69,93 87,86 160,81 205,23 241,95 273,56 287,95 326,81 93,97 105,37 211,70 225,45 277,06 309,79 321,74 326,79 68,06 55,39 67,17 144,26 184,01 243,32 280,19 320,40 347,98 89,83 85,15 95,94 139,53 197,68 249,85 285,58 320,30 331,22 357,60

2 53,00 43,50 58,63 150,13 204,10 264,05 312,28 367,99 413,44 80,69 64,30 73,38 216,04 243,16 340,71 406,85 381,51 444,94 64,30 46,62 138,18 201,19 288,24 364,89 467,67 562,78 73,18 80,85 138,16 217,74 309,25 381,49 470,52 506,95 591,54

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

н.о. н.о. 2,21 2,21 3,64 17,52 26,61 23,26 21,34 н.о. н.о. н.о. 1,25 1,25 2,21 0,29 1,73 4,60 н.о. н.о. н.о. 0,77 1,73 0,77 н.о. н.о. 0,29 0,77 0,29 3,64 4,12 5,56 6,03 5,08 0,77

н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. -

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Д.3 № ст.

104/10

105/11

106/12

107/13

Гор-т, м 0 10 30 40 50 75 100 150 0 10 20 30 40 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 50 75 100 150 200 230 0 10 20 30 40 50 60 80

Si (Si2O4), мкг/л

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

6,54 7,52 7,39 7,65 7,50 7,37 7,22 7,55 6,24 6,25 6,57 7,15 7,45 7,35 7,25 7,30 7,28 7,32 7,00

98,80 117,70 111,10 91,00 89,20 88,30 85,10 87,60 98,70 98,30 88,20 85,80 88,50 87,60 86,20 85,70 84,50 84,90 81,10

2,69 3,46 11,91 19,21 20,75 23,83 30,74 1,92 9,61 5,76 8,84 16,14 19,98 22,67 22,29 23,44 23,83 20,75

1 112,82 132,57 240,41 279,43 293,84 302,46 307,35 337,98 186,18 186,23 183,55 237,27 282,52 290,98 301,27 319,28 333,78 328,02 328,20

6,22 6,36 7,01 7,55 7,29 7,32 7,55 7,27 7,31 7,43 6,31 6,41 6,88 7,27 7,60 7,71 6,91

98,10 99,60 95,00 91,10 87,00 86,80 88,40 84,40 84,80 86,10 97,40 98,90 89,30 87,00 90,20 91,60 82,10

0,38 1,15 2,31 6,53 14,22 17,29 41,50 19,21 17,68 20,37 2,31 7,30 1,92 6,53 12,30 17,68 17,68

194,71 176,56 151,21 244,39 297,49 300,72 309,76 327,23 326,22 324,55 215,32 221,25 232,63 254,46 290,78 296,27 302,25

-

-

-

-

O2

O2 %

315

2 162,16 145,09 304,02 364,68 399,44 434,41 445,14 531,37 207,74 200,34 199,16 273,11 375,35 393,58 423,90 467,77 517,76 496,99 491,25 240,16 208,99 167,92 291,10 410,07 425,47 443,70 499,70 495,46 494,13 277,41 268,54 288,93 331,57 387,31 401,02 398,09 422,36

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

0,77 1,25 3,64 3,64 4,12 1,25 1,25 0,77 0,29 н.о. н.о. 0,77 1,25 1,25 н.о. 1,25 0,29 0,48 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 2,21 н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 0,29 1,25 1,73 0,77 0,29 н.о.

-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Д.3 № ст.

108/14

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

6,58

93,70

10

6,68

20

Si (Si2O4), мкг/л 1

2

NO2, мкг/л

2,69

179,13

226,37

н.о.

-

99,10

38,43

201,60

225,76

н.о.

-

6,84

105,40

9,22

231,96

279,12

н.о.

-

30

6,75

102,30

11,91

257,34

332,86

н.о.

-

40

7,29

105,10

15,76

287,98

379,10

н.о.

-

0

6,80

100,40

9,61

233,25

286,70

8,43

-

5

-

-

8,45

237,40

285,25

2,68

-

10

6,87

94,70

8,07

252,36

334,80

1,73

-

15

7,30

92,80

13,07

265,43

-

-

-

18

7,10

89,50

11,53

265,49

491,47

18,47

-

Гор-т, м

O2

O2 %

NН4, мкг/л

109/15

316

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Д.4 - Данные гидрохимических наблюдений на 12-ом разрезе Белого моря (Разрез XVII «мыс Титов – мыс Кочинный») № ст.

Гор-т, м 0 5

110/1

10 11 12 0 10

111/2

20 30 40 50 0 20 30 40

112/3

50 60 80 100 150 170 0 10 20 30

113/4

40 50 60 80 85 90

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

6,77 6,69 6,85 6,66 6,32 6,82 7,19 6,93 7,11 6,46 6,86 6,98 7,20 7,22 7,49 7,29 7,39 7,47 7,41 6,51 7,00 7,44 6,95 7,11

101,8 99,7 98,7 100,7 89,7 90,5 91,6 86,8 88,4 100,5 89,7 86,6 88,4 88,4 90,9 87,1 87,3 87,8 87,1 101,1 88,8 91,3 83,4 84,8

4,61 4,23 5,00 4,23 4,23 9,61 12,30 14,22 15,76 2,69 6,92 10,38 11,53 15,37 16,91 18,45 20,37 21,90 22,29 3,07 19,21 11,14 12,68 17,68

O2

O2 %

317

Si (Si2O4), мкг/л 1

281,20 281,96 284,28 262,07 268,64 288,38 299,53 306,85 309,31 302,14 321,62 333,63 341,48 342,69 374,20 378,69 377,21 396,34 391,03 237,12 309,70 282,88 285,56 306,41

NO2, мкг/л

NН4, мкг/л

0,00

-

354,837

0,00

-

357,984

0,29

-

354,259

0,00

-

374,071

2,21

-

322,42

4,12

-

336,71

0,29

-

370,69

0,29

-

402,79

3,64

-

416,57

2,68

-

427,19

2,68

-

267,69

0,29

-

320,15

4,60

-

359,89

0,00

-

381,03

0,29

-

393,06

0,77

-

396,21

4,12

-

407,08

3,16

-

405,92

2,68

-

424,11

1,25

-

433,15

5,56

-

232,15

0,00

-

179,03

0,29

-

225,69

1,25

-

269,78

0,00

-

316,60

0,00

-

340,68

2,68

-

331,79

3,16

-

301,96

3,64

-

351,53

2,21

-

312,59

4,60

-

2 374,071

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Д.5 - Данные гидрохимических наблюдений в Онежском заливе Белого моря № ст.

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

-

-

5

-

10

Si (Si2O4), мкг/л 1

2

NO2, мкг/л

-

-

365,01

0,29

-

-

-

-

369,42

0,29

-

-

-

-

-

360,64

0,00

-

15

-

-

-

-

365,31

0,00

-

20

-

-

-

-

358,03

0,29

-

25

-

-

-

-

353,55

0,77

-

0

-

-

-

-

378,18

н.о.

-

5

-

-

-

-

377,50

н.о.

-

10

-

-

-

-

374,58

н.о.

-

15

-

-

-

-

373,14

н.о.

-

20

-

-

-

-

373,27

н.о.

-

23

-

-

-

-

373,32

н.о.

-

0

-

-

-

-

334,70

н.о.

-

5

-

-

-

-

339,16

н.о.

-

10

-

-

-

-

334,76

н.о.

-

15

-

-

-

-

334,80

н.о.

-

20

-

-

-

-

333,30

н.о.

-

30

-

-

-

-

334,80

н.о.

-

40

-

-

-

-

336,29

н.о.

-

0

-

-

-

-

341,33

2,21

-

5

-

-

-

-

357,19

2,21

-

10

-

-

-

-

357,30

2,21

-

15

-

-

-

-

361,88

2,21

-

0

-

-

-

-

305,67

н.о.

-

5

-

-

-

-

279,32

н.о.

-

10

-

-

-

-

285,28

н.о.

-

15

-

-

-

-

288,27

н.о.

-

20

-

-

-

-

288,28

н.о.

-

25

-

-

-

-

288,29

н.о.

-

28

-

-

-

-

292,81

н.о.

-

Гор-т, м

O2

O2 %

NН4, мкг/л

114/10

115/9

116/8

117/7

118/6

318

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Д.6 - Данные гидрохимических наблюдений в Двинском заливе Белого моря № ст.

120

121

122

123

124

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

6,60

103,8

-5 -10

6,78 6,98

-15

Si (Si2O4), мкг/л 1

2

NO2, мкг/л

5,38

73,08

-

-

-

107,7 105,6

4,61 4,61

70,76 80,20

-

-

-

6,89

99,4

7,30

116,85

-

-

-

0

6,58

105,7

4,23

57,19

-

-

-

-10

6,83

101,7

3,84

69,05

-

-

-

-20

7,36

101

10,76

164,15

-

-

-

-30 -40

7,25 7,41

96,1 92,3

14,99 17,29

228,68 263,22

-

-

-

-55

7,46

89,6

18,45

303,64

-

-

-

0

6,02

96,2

3,46

123,05

-

-

-

-10

6,69

99,6

5,38

83,49

-

-

-

-20

6,84

89,1

9,99

153,09

-

-

-

-30 -40

6,97 7,39

88,4 88,7

11,91 8,07

192,82 249,08

-

-

-

-50

7,51

88,5

13,45

275,89

-

-

-

-60

7,70

90,9

16,91

303,86

-

-

-

-80

6,86

81,8

19,98

340,40

-

-

-

-90

6,85

81,7

22,29

318,51

-

-

-

0 -10

6,03 7,31

95,5 99,1

5,76 8,45

166,63 203,26

-

-

-

-20

7,61

101,2

12,68

256,27

-

-

-

-30

7,62

98,3

21,90

286,70

-

-

-

-50

7,57

89,1

23,44

319,18

-

-

-

-70

7,51

88,4

40,35

345,28

-

-

-

-75 0

7,18 6,10

84,5 95,3

38,43 3,46

348,87 293,10

-

-

-

-10

6,62

89,1

5,38

243,15

-

-

-

-20

7,31

91,3

8,45

271,99

-

-

-

-30

7,44

90,5

10,38

278,57

-

-

-

-40

7,61

90,2

13,07

291,09

-

-

-

-50 -60

7,00 7,34

82,1 86,3

15,37 14,60

297,18 312,16

-

-

-

Гор-т, м

O2

O2 %

319

NН4, мкг/л

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы Д.6 № ст.

125

126

мл/л

насыщения

Р (РО4), мкг/л

0

5,91

97

-10

6,44

-20

Si (Si2O4), мкг/л 1

2

NO2, мкг/л

3,84

267,67

-

-

-

91,9

4,23

194,06

-

-

-

6,82

88,4

7,30

195,07

-

-

-

-30

7,10

90,7

9,61

229,97

-

-

-

-40

7,19

91

9,99

254,24

-

-

-

-50

7,24

89,7

11,91

270,14

-

-

-

0

5,93

93

6,92

366,85

-

-

-

-5

6,10

97,5

4,23

350,52

-

-

-

-10

6,18

98,1

5,76

328,55

-

-

-

-18

7,23

97

14,99

299,07

-

-

-

Гор-т, м

O2

O2 %

320

NН4, мкг/л

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.5.3. Определение катионного состава вод Белого моря 11.5.3.1. Разрез №9 (« I «м. Канин Нос – м. Святой Нос») Содержание ионов натрия находится в интервале от 8,7 до 17,2 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 10,0 – 13,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 10,4 – 15,9 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 10,4 – 13,0 г/л. Содержание натрия в придонном слое находится в интервале от 9,6 до 14,6 г/л, в основном – в интервале 11,0 – 13,0 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 2,7 и 12, максимальное значение – 17,2 г/л – наблюдается на второй станции, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-20 и 75-100 м), станции 9 (50-100 м) и станции 13 (200300 м). Минимальное значение – 8,7 г/л – наблюдается на станциях 3 и 5, на глубинах 20 и 5 м соответственно. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,90 до 2,02 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 1,2 – 1,5 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 1,19 – 1,81 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 1,2 – 1,4 г/л. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 1,02 до 1,64 г/л, в основном – в интервале 1,2 – 1,5 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 2,3 и 7, максимальное значение – 17,2 г/л – наблюдается на второй станции, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-20 и 75-100 м), станции 9 (50-100 м) и станции 13 (200300 м). Минимальное значение – 0,9 г/л – наблюдается на станции 16, на глубине 20 м. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,28 до 0,90 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 0,4 – 0,6 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,41 – 0,77 г/л, в большинстве случаев также оставаясь в интервале 0,4 – 0,6 г/л. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,40 до 0,63 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 1 и 2, максимальное значение – 0,90 г/л – наблюдается на второй станции, на глубине 20 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 15 и 75-100 м), станции 9 (50100 м) и станции 13 (200-300 м). Минимальное значение – 0,28 г/л – наблюдается на станции 4, на глубине 15 м. 321

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Содержание ионов калия находится в интервале от 0,25 до 1,03 г/л, в большинстве случаев оставаясь в диапазоне 0,3 – 0,6 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,35 – 0,79 г/л, в большинстве случаев оставаясь в интервале 0,3 – 0,5 г/л. Содержание калия в придонном слое находится в интервале от 0,29 до 0,67 г/л, в основном – в интервале 0,4 – 0,6 г/л. Наибольшие значения концентрации наблюдаются на станциях 1,2 и 20, но максимальное значение – 1,03 г/л – наблюдается на одиннадцатой стации, на глубине 125 м. Наименьшие значения наблюдаются на станции 4 (на глубинах 5-10 м), станции 9 (10-30 м) и станции 13 (200-300 м). Минимальное значение – 0,25 г/л – наблюдается на станции 4, на глубине 10 м. Наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов. Концентрация катионов с увеличением глубины изменяется неравномерно. 11.5.3.2. Разрез №10 (IX «м. Инцы - р. Пулоньга») Содержание ионов натрия находится в интервале от 5,1 до 9,0 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 6,0 – 8,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 5,9 – 7,7 г/л, где минимальное значение – станция 92/2, максимальное – станция 91/1. Содержание натрия в придонном слое находится в интервале от 5,1 (станция 91/1) до 9,0 г/л (станция 92/2). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 91/1 в приповерхностном слое (5 м), а также на станции 92/2 в придонном слое – 9,0 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 91/1, в придонном слое – 5,1 г/л. На станции 93/3 содержание ионов натрия незначительно меняется в диапазоне 6,4 – 7,6 г/л. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,58 до 1,01 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 0,7 – 0,9 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 0,62 – 0,87 г/л, где минимальное значение – станция 92/2, максимальное – станция 91/1. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 0,58 (станция 91/1) до 0,96 г/л (станция 92/2). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 91/1 в приповерхностном слое (5 м) – 1,01 г/л, а также на станции 92/2 в придонном слое – 0,96 г/л. Минимальное значение наблюдается на 322

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

станции 91/1, в придонном слое – 0,58 г/л. На станции 93/3 содержание ионов магния незначительно меняется в диапазоне 0,70 – 0,85 г/л. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,22 до 0,41 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,24 – 0,32 г/л, где минимальное значение – станция 92/2, максимальное – станция 91/1. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,22 (станция 91/1) до 0,39 г/л (станция 92/2). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 91/1 в приповерхностном слое (5 м) – 0,41 г/л, а также на станции 92/2 в придонном слое – 0,39 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 91/1, в придонном слое – 0,22 г/л. На станции 93/3 содержание ионов кальция незначительно меняется в диапазоне 0,28 – 0,34 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,12 до 0,60 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 0,15 – 0,30 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,16 – 0,22 г/л, где минимальное значение – станция 93/3, максимальное – станция 91/1. Содержание калия в придонном слое находится в интервале от 0,12 (станция 91/1) до 0,32 г/л (станция 92/2). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 91/1 в приповерхностном слое (5 м) – 0,29 г/л, а также на станции 92/2 в придонном слое – 0,32 г/л. Также на станции 93/3 на глубине 15 метров наблюдается аномальное значение концентрации – 0,6 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 91/1, в придонном слое – 0,12 г/л. На станции 93/3 содержание ионов калия незначительно меняется в диапазоне 0,15 – 0,25 г/л (исключая аномальное значение). В целом, содержание катионов изменяется незначительно, на станции 91/1 наблюдается уменьшение концентрации с глубиной. Также наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов. 11.5.3.3. Суточная станция у о.Сосновец Содержание ионов натрия находится в интервале от 7,8 до 10,1 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 8,0 – 9,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия незначительно колеблется в диапазоне 8,7 – 9,0 г/л. Содержание натрия в придонном слое 323

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

находится в интервале от 7,8 (станция 89/8) до 9,6 г/л (станция 87/6). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 85/4 в приповерхностном слое (5 м) – 10,1 г/л, а также на станции 87/6 в придонном слое – 9,6 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 89/8, в придонном слое – 7,8 г/л. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,86 до 1,16 г/л, в большинстве случаев – в диапазоне 0,9 – 1,0 г/л. В поверхностном слое содержание магния незначительно колеблется в диапазоне 0,98 – 1,03 г/л. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 0,86 (станция 89/8) до 1,04 г/л (станция 87/6). Максимальные значения концентрации наблюдаются на станции 85/4 в приповерхностном слое (5 м) – 1,16 г/л, а также на станции 87/6 в придонном слое – 1,04 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 89/8, в придонном слое – 0,86 г/л. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,34 до 0,46 г/л. В поверхностном слое содержание кальция незначительно колеблется в диапазоне 0,34 – 0,39 г/л. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,35 (станция 89/8) до 0,38 г/л (станция 87/6). Максимальное значение концентрации наблюдается на станции 85/4 в приповерхностном слое (5 м) – 0,46 г/л. Минимальное значение наблюдается на станции 83/2 в поверхностном слое – 0,34 г/л, а также в придонном слое на станции 89/8 – 0,35 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,25 до 0,42 г/л. В поверхностном слое содержание калия незначительно колеблется в диапазоне 0,23 – 0,28 г/л. Содержание калия в придонном слое находится в интервале от 0,21 (станция 89/8) до 0,30 г/л (станция 87/6). Максимальное значение концентрации наблюдается на станции 85/4 в приповерхностном слое (5 м) – 0,42 г/л. Минимальное значение наблюдается в придонном слое на станции 89/8 – 0,21 г/л. В целом, содержание катионов изменяется незначительно, наблюдается уменьшение концентрации с глубиной. Также наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов.

324

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.5.3.4. Разрез №11 (XVIII «м. Земнегорский - Ивановы Луды») Содержание ионов натрия находится в интервале от 4,1 до 13,5 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 5,0 – 8,0 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 5,1 – 8,2 г/л, где минимальное значение – станция 95, максимальное – станции 99 и 103. Содержание натрия в придонном слое находится в интервале от 4,4 (станция 109) до 8,3 г/л (станция 97). Максимальные значения концентрации наблюдаются на 97 станции на глубине 30 м – 10,3 г/л, и 99 станции на глубине 5 м – 11,0 г/л. Кроме того, наблюдаются аномально высокие значения на 105 станции, на глубинах 150 и 200 м – 13,5 и 11,9 г/л соответственно. Минимальное значение наблюдается на 101 станции, в приповерхностном слое (до 10 м) – 4,1-4,3 г/л. Содержание ионов магния находится в интервале от 0,48 до 1,52 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,5 – 1,0 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 0,59 – 0,99 г/л, где минимальное значение – станция 95, максимальное – станция 103. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 0,49 (станция 109) до 1,0 г/л (станция 97). Максимальные значения концентрации наблюдаются на 97 станции на глубине 30 м – 1,28 г/л, и 99 станции на глубине 5 м – 1,27 г/л. Кроме того, наблюдаются аномально высокие значения на 105 станции, на глубинах 150 и 200 м – 1,52 и 1,40 г/л соответственно. Минимальные значения наблюдаются на 107 станции, на глубине 30 м – 0,48 г/л, а также на 101 станции, в приповерхностном слое (10 м) и на 109 станции в придонном слое – 0,49 г/л. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,17 до 0,74 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,2 – 0,4 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,19 – 0,36 г/л, где минимальное значение – станция 95, максимальное – станции 99 и 103. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,17 (станция 109) до 0,36 г/л (станция 97). Максимальные значения концентрации наблюдаются на 97 станции на глубине 30 м – 0,45 г/л, и 99 станции на глубине 5 м – 0,49 г/л. Кроме того, наблюдаются аномально высокие значения на 105 станции, на глубинах 150 и 200 м – 0,74 и 0,66 г/л соответственно. Минимальные значения наблюдаются на 101 станции, в 325

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

приповерхностном слое (5-10 м) и на 109 станции в придонном слое – 0,17 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,10 до 0,77 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,15 – 0,40 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,19 – 0,42 г/л, где минимальное значение – станция 95, максимальное – станция 103. Содержание калия в придонном слое находится в интервале от 0,10 (станция 109) до 0,30 г/л (станция 97). Максимальные значения концентрации наблюдаются на 97 станции на глубине 30 м – 0,46 г/л. Кроме того, наблюдаются аномально высокие значения на 99 станции на глубине 5 м – 0,68 г/л, и на 105 станции, на глубинах 150 и 200 м – 0,77 и 0,60 г/л соответственно. Минимальные значения наблюдаются на 101 станции, в приповерхностном слое (10 м) – 0,12 г/л и на 109 станции в приповерхностном (10 м) и придонном слое – 0,11 и 0,10 г/л соответственно. В целом, содержание катионов с глубиной увеличивается, однако, в некоторых случаях, наблюдается обратная зависимость, что наиболее ярко выражено на 109 станции. При движении от 95 к 109 станции наблюдается увеличение концентрации, затем резкое падение на 101 станции, затем область, где концентрация стабильна, и область уменьшения концентрации (от 107 станции). Также наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов. 11.5.3.5. Разрез №4 (XVII «м. Титов – м. Кочинный») Содержание ионов натрия находится в интервале от 4,4 до 7,6 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 5,6 – 6,7 г/л. В поверхностном слое содержание натрия находится в диапазоне 4,9 – 6,9 г/л, где минимальное значение – станция 112, максимальное – станция 111. Содержание натрия в придонном слое незначительно колеблется в интервале 6,8 – 7,5 г/л, за исключением 112 станции, где оно составляет 5,7 г/л. Максимальные значения концентрации наблюдаются на 110 станции в придонном слое – 7,5 г/л, а также на 112 станции на глубине 150 м – 7,6 г/л, и 113 станции, на глубине 80 м – 7,4 г/л. Минимальное значение наблюдается на 113 станции, на глубине 40 м – 4,4 г/л. 326

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Содержание ионов магния находится в интервале от 0,47 до 0,92 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,5 – 0,8 г/л. В поверхностном слое содержание магния находится в диапазоне 0,50 – 0,82 г/л, где минимальное значение – станция 113, максимальное – станция 111. Содержание магния в придонном слое находится в интервале от 0,63 (станция 112) до 0,92 г/л (станция 110). Максимальное значение концентрации наблюдается на 110 станции в придонном слое – 0,92 г/л. Минимальное значение наблюдается на 113 станции, на глубине 40 м – 0,47 г/л. Содержание ионов кальция находится в интервале от 0,18 до 0,39 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,20 – 0,32 г/л. В поверхностном слое содержание кальция находится в диапазоне 0,20 – 0,32 г/л, где минимальное значение – станции 112 и 113, максимальное – станция 111. Содержание кальция в придонном слое находится в интервале от 0,24 (станция 112) до 0,39 г/л (станция 110). Максимальное значение концентрации наблюдается на 110 станции в придонном слое – 0,39 г/л. Минимальное значение наблюдается на 113 станции, на глубине 40 м – 0,18 г/л. Содержание ионов калия находится в интервале от 0,09 до 0,32 г/л, в большинстве случаев - в диапазоне 0,10 – 0,20 г/л. В поверхностном слое содержание калия находится в диапазоне 0,12 – 0,21 г/л, где минимальное значение – станция 110, максимальное – станция 111. Содержание калия в придонном слое незначительно колеблется в интервале 0,15 – 0,18 г/л, за исключением 110 станции, где оно составляет 0,32 г/л – максимальное значение. Минимальное значение наблюдается на 113 станции, на глубине 40 м – 0,09 г/л. В целом, содержание катионов с глубиной увеличивается. При движении от 110 к 113 станции наблюдается незначительное изменение концентрации. Также наблюдается синхронное изменение концентрации различных катионов.

327

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Приложение Е Таблица Е.1 – Содержание катионов в водах Белого моря на разрезе №9 (« I «м. Канин Нос – м. Святой Нос»), мг/л № ст.

70

73

76

79

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 20 0 10 20 30 50 60 65 0 10 20 30 40 50 0 10

12,5 15,6 11,9 10,7 10,7 7,1 9,1 8,6 7,3 7,5 11,1 11,5 10,7 11,9 9,0 12,4 12,5 13,6 13,1

1,56 1,50 1,35 1,26 1,29 0,91 1,09 1,05 0,92 0,96 1,39 1,42 1,35 1,61 1,21 1,56 1,58 1,65 1,59

0,50 0,56 0,46 0,42 0,46 0,30 0,39 0,36 0,31 0,32 0,47 0,52 0,46 0,56 0,44 0,57 0,55 0,58 0,56

0,58 0,58 0,51 0,37 0,35 0,24 0,33 0,19 0,23 0,16 0,39 0,31 0,31 0,27 0,32 0,24 0,26 0,59 0,48

328

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.2 – Содержание катионов в водах Белого моря на разрезе №10 (Разрез IX «м. Инцы - р. Пулоньга»), мг/л № ст.

91/1

92/2

93/3

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 20 30 40 0 5 10 15 20 30 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25

7,7 9,0 6,6 7,5 6,1 5,2 5,1 5,9 5,5 5,6 7,0 7,5 7,5 7,6 7,8 7,8 9,0 6,6 6,9 7,6 6,4 6,7 6,5

0,87 1,01 0,73 0,87 0,69 0,58 0,58 0,62 0,58 0,59 0,76 0,82 0,82 0,83 0,84 0,83 0,96 0,73 0,76 0,85 0,70 0,74 0,71

0,32 0,41 0,29 0,33 0,27 0,22 0,22 0,24 0,24 0,23 0,30 0,33 0,32 0,33 0,33 0,33 0,39 0,30 0,30 0,34 0,28 0,30 0,29

0,22 0,29 0,17 0,23 0,16 0,12 0,12 0,17 0,16 0,14 0,21 0,22 0,24 0,20 0,23 0,23 0,32 0,16 0,15 0,25 0,6 0,23 0,16

329

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.3 – Содержание катионов в водах Белого моря на суточной станции (о. Сосновец), мг/л № ст.

83/3

85/4

87/6 89/8

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 4 5 6 0 5 6 7 10 11 0 5 6 0 5 10 11 12 13

8,8 8,6 8,6 8,0

1,01 1,0 0,98 0,93 1,02 1,16 1,05 0,96 0,98 0,93 0,98 0,95 1,04 1,03 0,94 0,93 0,93 0,89 0,86

0,34 0,38 0,37 0,36 0,38 0,46 0,39 0,36 0,37 0,37 0,39 0,37 0,38 0,38 0,35 0,36 0,35 0,35 0,35

0,28 0,28 0,25 0,25 0,28 0,42 0,31 0,27 0,28 0,26 0,28 0,28 0,3 0,23 0,22 0,26 0,25 0,21 0,21

9,0 10,1 9,0 8,4 8,7 8,5 8,7 8,5 9,6 9,0 8,5 8,3 8,4 8,0 7,8

330

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.4 – Содержание катионов в водах Белого моря на 11м разрезе (XVIII «м. Земнегорский - Ивановы Луды»), мг/л № ст.

95

97

99

101

103

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 19 0 5 10 20 30 40 50 56 0 5 10 20 30 40 50 60 85 0 5 10 20 30 40 50 60 90 0 5 10 20 30 40 50 75 100 150

5,1 4,8 4,9 7,9 5,7 7,5 7,2 7,4 8,0 10,3 9,3 9,3 8,3 8,2 11,0 8,7 9,7 8,5 7,9 7,9 7,6 7,6 6,0 4,3 4,1 5,7 5,3 4,7 6,3 4,9 5,7 8,2 7,7 7,2 7,3 7,0 7,3 7,6 7,6 7,5 7,5

0,59 0,56 0,58 0,92 0,67 0,96 0,88 0,91 0,96 1,28 1,12 1,10 1,00 0,97 1,27 1,03 1,17 1,03 0,95 0,94 0,92 0,91 0,71 0,51 0,49 0,68 0,62 0,55 0,74 0,56 0,67 0,99 0,92 0,85 0,86 0,84 0,87 0,90 0,90 0,88 0,88

0,19 0,19 0,18 0,29 0,22 0,32 0,29 0,30 0,32 0,45 0,39 0,40 0,36 0,36 0,49 0,39 0,45 0,38 0,34 0,34 0,33 0,33 0,25 0,17 0,17 0,24 0,22 0,20 0,26 0,20 0,23 0,36 0,33 0,30 0,31 0,29 0,30 0,32 0,32 0,31 0,32

0,19 0,16 0,16 0,27 0,18 0,38 0,28 0,29 0,35 0,46 0,37 0,35 0,30 0,35 0,68 0,39 0,42 0,33 0,29 0,25 0,27 0,26 0,21 0,13 0,12 0,19 0,18 0,15 0,20 0,19 0,17 0,42 0,32 0,28 0,25 0,24 0,24 0,23 0,25 0,24 0,23

331

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение Таблицы Е.4 № ст.

105

107

109

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 20 30 40 50 75 100 150 200 250 0 10 20 30 40 50 60 80 0 10 15 19

7,1 7,6 7,5 7,3 7,4 7,6 8,1 7,5 13,5 11,9 7,4 7,2 4,4 5,9 4,6 5,0 5,2 5,5 6,5 7,9 5,0 5,7 4,4

0,84 0,91 0,89 0,87 0,87 0,89 0,96 0,88 1,52 1,40 0,88 0,80 0,50 0,63 0,48 0,55 0,56 0,61 0,73 0,91 0,58 0,63 0,49

0,30 0,33 0,32 0,31 0,31 0,32 0,37 0,32 0,74 0,66 0,31 0,30 0,19 0,26 0,19 0,21 0,22 0,24 0,28 0,34 0,21 0,23 0,17

0,24 0,29 0,26 0,24 0,23 0,22 0,32 0,26 0,77 0,60 0,24 0,24 0,12 0,40 0,15 0,13 0,20 0,20 0,18 0,27 0,11 0,14 0,10

332

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.5 – Содержание катионов в водах Белого моря на 12-м разрезе (XVII «м. Титов – м. Кочинный»), мг/л № ст. 110

111

112

113

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 10 12 0 10 20 30 40 50 0 20 30 40 50 60 80 100 150 170 0 10 20 30 40 50 60 80 90

6,5 6,1 7,5 6,9 6,7 6,7 6,6 6,5 6,8 4,6 6,0 5,1 6,0 5,6 5,2 5,9 5,6 7,6 5,7 4,9 5,0 4,7 5,0 4,4 5,6 7,1 7,4 7,1

0,77 0,72 0,92 0,82 0,81 0,80 0,80 0,78 0,82 0,52 0,65 0,58 0,68 0,63 0,60 0,67 0,62 0,84 0,63 0,50 0,57 0,50 0,53 0,47 0,60 0,80 0,81 0,77

0,29 0,28 0,39 0,32 0,32 0,31 0,31 0,31 0,32 0,20 0,26 0,23 0,28 0,25 0,22 0,25 0,24 0,32 0,24 0,20 0,22 0,19 0,19 0,18 0,23 0,31 0,31 0,30

0,21 0,20 0,32 0,20 0,22 0,21 0,19 0,16 0,17 0,15 0,16 0,16 0,17 0,14 0,13 0,16 0,19 0,20 0,15 0,12 0,15 0,11 0,10 0,09 0,14 0,19 0,17 0,18

333

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.6 – Содержание катионов в водах Онежского залива Белого моря, мг/л № ст.

114/ 10

115/ 9

116/ 8

117/ 7

118/ 6

118а 118б 119

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 15 20 22 0 5 10 15 20 0 10 20 30 38 40 0 5 10 15 0 5 10 15 20 25 28 0 0 0 5 10 15 20 30 37

8,9 9,9 8,3 7,5 8,0 7,5 7,0 6,7 6,5 6,2 6,3 6,7 6,9 6,5 6,6 6,2 6,3 6,0 4,6 6,2 4,2 5,9 6,4 4,8 5,9 5,3 5,4 5,9 6,7 5,2 7,7 7,1 7,1 7,0 6,7 7,1 6,5

0,96 1,1 0,93 0,81 0,87 0,80 0,74 0,72 0,68 0,6 0,70 0,75 0,77 0,73 0,72 0,67 0,70 0,66 0,49 0,69 0,46 0,63 0,67 0,51 0,62 0,8 0,56 0,63 0,72 0,56 0,86 0,89 0,76 0,75 0,72 0,77 0,71

0,45 0,51 0,39 0,34 0,37 0,33 0,30 0,29 0,28 0,27 0,27 0,30 0,31 0,29 0,29 0,27 0,27 0,26 0,19 0,28 0,17 0,26 0,27 0,20 0,25 0,23 0,23 0,26 0,30 0,24 0,35 0,32 0,31 0,31 0,30 0,32 0,29

0,37 0,57 0,30 0,29 0,32 0,33 0,22 0,23 0,20 0,14 0,16 0,17 0,17 0,15 0,13 0,14 0,13 0,18 0,12 0,16 0,13 0,16 0,09 0,14 0,12 0,12 0,14 0,17 0,13 0,28 0,20 0,22 0,23 0,19 0,24 0,16

334

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.7 – Содержание катионов в водах Двинского залива Белого моря, мг/л № ст.

120/ 6

121/ 7

124/ 10

126/ 12

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 12 0 5 10 20 30 40 50 55 0 5 10 20 30 40 50 55 60 0 5 10 15 18

6,9 4,7 5,3 7,4 7,0 6,4 6,1 6,1 6,6 6,5 6,4 6,6 5,1 5,5 5,7 6,1 5,9 6,4 6,2 6,2 6,0 2,5 3,0 3,0 3,4 3,6

0,88 0,61 0,67 0,97 0,90 0,82 0,76 0,76 0,81 0,80 0,77 0,82 0,66 0,68 0,71 0,76 0,73 0,79 0,76 0,76 0,73 0,30 0,35 0,36 0,41 0,43

0,28 0,19 0,20 0,19 0,28 0,26 0,25 0,25 0,28 0,26 0,26 0,27 0,22 0,22 0,23 0,25 0,24 0,26 0,26 0,26 0,25 0,11 0,13 0,12 0,14 0,15

0,32 0,21 0,22 0,26 0,26 0,29 0,24 0,26 0,29 0,26 0,27 0,26 0,23 0,25 0,26 0,26 0,23 0,24 0,24 0,23 0,24 0,10 0,09 0,10 0,11 0,13

335

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица Е.8 – Содержание катионов на Северодвинском полигоне Белого моря (июль 2012 г.), мг/л № ст.

127

128

129

130

Горизонт, м

Na+

Mg2+

K+

Ca2+

0 5 10 20 30 40 50 0 5 8 0 5 8 0 5 7

3,9 4,0 3,8 4,2 3,8 4,0 3,9 4,3 6,1 6,5 5,1 6,1 6,3 3,8 4,1 5,6

0,47 0,48 0,45 0,50 0,47 0,50 0,50 0,52 0,71 0,78 0,60 0,73 0,76 0,45 0,49 0,69

0,15 0,14 0,15 0,19 0,16 0,17 0,17 0,16 0,26 0,28 0,18 0,26 0,27 0,17 0,19 0,25

0,14 0,11 0,11 0,14 0,13 0,15 0,11 0,24 0,23 0,27 0,23 0,24 0,26 0,19 0,25 0,23

336

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.5.4 Заключение Белое море отличается по распределению биогенных элементов отличается от вод Баренцева моря. В первую очередь тем, что содержание кремния достаточно велико (до 665,34 мкг/л), что можно объяснить тем, что Белое море является внутренним и на формирование его гидрохимической структуры сильное влияние оказывает речной сток. Так же общей тенденцией для разрезов Белого моря является понижение содержания кремния с глубиной, что так же связано с материковым стоком. На неглубоких (до 50-60 м) станциях наблюдалось не значительное изменение концентрации кремния с глубиной (более или менее равномерное распределение). Обратная тенденция характерна для глубоководных станций. Содержание же нитритов, как и в Баренцевом море, невелико и лишь на нескольких станциях наблюдалось увеличение концентраций до 26,61 мкг/л. Распределение биогенных элементов хорошо согласовано с распределением кислорода для всех разрезов. Максимальные концентрации фосфатов и кремния соответствуют зонам пониженного содержания кислорода Данные о содержании биогенных элементах в водах Белого моря, полученные во время экспедиции, соответствуют данным прошлых лет, полученным ФГБУ «Северное УГМС» и каких-либо аномальных значений и тенденций не выявлено.

337

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11.6. Распределение тяжелых металлов в донных осадках и прибрежных почвах Баренцева и Белого морей (июнь 2012 г.) Настоящие исследования выполнены для изучения современного состояния загрязнения тяжелыми металлами донных отложений Баренцева и Белого морей, а также почв территорий, прилегающих к их акваториям. Массовая доля ванадия, хрома, кобальта, никеля, меди, цинка, стронция и свинца, а также оксидов: TiO2, MnO, Fe2O3, в порошковых пробах почв и донных отложений определена методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) по методике М049-П/04 на рентгенофлуоресцентном спектрометре «СПЕКТРОСКАН – МАКС» GF-2E во время рейса на борту судна НИС «Профессор Молчанов». Расположение станций отбора проб почв и донных осадков представлено на рисунках 11.6.1 - 11.6.3. Полученные результаты приведены в таблицах 11.6.1 и 11.6.2. 11.6.1. Распределение тяжелых металлов в почвах прибрежных территорий В исследованных почвах содержание Сu сопоставимо практически во всех случаях и меняется незначительно. Повышенным количеством меди отличались почвы из бухты Русская гавань, где их содержание несколько превышало уровень ПДК, соответствуя критерию «низкая степень загрязнения». Максимально высокое количество меди отмечено для почвы залива Иностранцева, где ее количество можно оценить как «крайняя степень загрязнения». Количества Ni, Co, Pb, V находятся в пределах нормы, и лишь в некоторых точках зарегистрировано некоторое завышение по этим металлам, не переходящее в сильное загрязнение. Наиболее загрязнена почва в бухте Русская гавань, где для большинства элементов (кроме марганца) отмечено превышение ПДК. Интересные результаты получены при анализе проб с полуострова Канин Нос – так в первом и втором горизонтах (до 10 см) наблюдалось пропорциональное увеличение содержания железа и марганца соответственно в 10 и 30 раз. 338

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Это может быть связано с естественными причинами – выход горных пород, содержащих эти металлы, или с антропогенным воздействием. Содержание Zn только в некоторых точках заливов Русская гавань и Иностранцева превышало норму. На мысе Желания (около причала и вблизи свалки металлолома) содержание Zn можно оценить как крайне высокое. Сравнивая распределение металлов по почвенным горизонтам, можно отметить, что тяжелые металлы в больших количествах не проникают в почву глубже, чем на 10 см. Можно отметить, что в почвах, отобранных на Летней Золотице, Соловках, о. Колгуеве (в одной точке из двух), на мысе Желания (около дома полярников) содержание всех металлов не превышало норму. 11.6.2. Распределение тяжелых металлов в донных осадках Можно отметить, что содержание большинства тяжелых металлов в донных отложениях более стабильно, чем в почвах. Исключение составляют Fe2O3, MnO, в распределении которых значительную роль играют процессы диагенетического перераспределения и накопления. Наиболее характерен этот процесс для глубоководных областей Белого моря, где он приводит к образованию железо-марганцевых корок и конкреций. Характерно, что практически во всех исследованных донных отложениях отсутствовал свинец и только вблизи города Северодвинска было обнаружено некоторое количество этого металла.

339

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 11.6.1 - Карта – схема расположения станций отбора проб почв и донных осадков в Баренцевом море

340

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 11.6.2 – Карта схема расположения станций отбора проб почв и донных осадков в районе острова Колгуев (Баренцево море)

341

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 11.6.3 – Карта схема расположения станций отбора проб почв и донных осадков в Белом море

342

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 11.6.1 – Содержание тяжелых металлов в почвах прибрежных территорий Баренцева и Белого морей (июнь-июль 2012 г.) Дата отбора

№ пробы

Координаты

Место отбора пробы

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

Почва 12.06

1

12.06

2.1

12.06

2.2

21.06

3

21.06

4

22.06

5

22.06

6

23.06

7

28.06

8

28.06

8.2

28.06

8.3

29.06

9

29.06

9.2

76°13,726' Новая Земля, залив Русская 62°40,114' Гавань. Поверхностный слой 76°25,158' Новая Земля, бухта Иностранцева. Слой 64°10,373' почвы под дерном 76°25,158' То же 64°10,373' 76˚57,17’ Новая Земля. Мыс Желания. У 68˚33,37’ причала. Рядом со свалкой. 76˚57,19’ 68˚33,4’ 76˚57,2’ 68˚34,6’ 76˚57,2’ 68˚33,7’ 76˚56,9’ 68˚32,39’ 69°28,4’ 49°23,2’ 69°28,4’ 49°23,2’ 69°28,4’ 49°23,2’ 69°28,2’ 49°22,9' 69°28,2’ 49°22,9'

Новая Земля. Мыс Желания. У причала. Рядом со свалкой. Верхний слой Новая Земля. Мыс желания. Северней маяка. Слой 0-10 см. Новая Земля. Мыс желания. Маяк, Слой 0-5 см Новая Земля. Мыс желания. Около дома «Русской Арктики». Слой 0-5 см О. Колгуев. Точка 1; верхний горизонт О. Колгуев, точка 1; 3-й горизонт О. Колгуев, точка 1; 2-й горизонт О. Колгуев, точка 2; верхний горизонт О. Колгуев, точка 2, нижний горизонт

30,41

248,1

79,31

86,565

14,19

5,450

776,4

108,4

109,1

0,724

344,8

н.о.

62,37

591,8

7,183

1,701

1,249

341,9

45,80

5,351

0,030

243,8

н.о.

97,28

14,22

9,372

6,246

0,816

204,0

44,17

6,118

н.о.

1157

5,51

132,9

39,42

39,00

3,64

5,42

889,3

82,58

108,15

0,660

151,5

н.о.

1292

51,19

50,94

н.о.

4,51

1760

77,54

64,16

0,330

155,0

н.о.

49,78

27,00

24,34

н.о.

4,35

1199

82,96

69,71

0,560

57,58

н.о.

59,12

34,52

33,19

0,66

5,26

1196

90,87

100,2

0,730

92,16

2,10

29,54

18,52

14,13

н.о.

2,67

508,6

77,37

50,62

0,340

214,6

5,02

31,24

17,43

12,85

2,71

2,18

686,6

50,86

25,32

0,210

240,3

2,38

41,81

22,68

19,15

н.о.

3,07

630,1

70,69

62,04

0,400

203,9

0,93

28,28

16,58

11,90

н.о.

2,23

385,2

82,91

42,21

0,270

226,3

5,44

96,56

34,69

33,47

3,359

4,521

1503

88,69

65,36

0,465

239,2

10,61

70,93

34,18

33,06

11,75

4,684

859,0

123,6

91,77

0,594

239,1

343

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы 11.6.1 Дата отбора

№ пробы

29.06.

10

29.06.

10.2

29.06.

10.3

30.06.

10.4

30.06.

10.5

30.06.

11

30.06.

11.2

30.06.

11.3

01.07.

12

01.07.

13

01.07.

14

01.07.

15

02.07.

16

02.07.

17

Координаты 68°39,9’ 43°26,5’ 68°39,9’ 43°26,5’ 68°39,9’ 43°26,5’ 68°39,9’ 43°26,5’ 68°39,9’ 43°26,5’ 66°19,1’ 40°40,6’ 66°19,1’ 40°40,6’ 66°19,1’ 40°40,6’ 69°28,4’ 49°23,2’ 69°28,4’ 49°23,2’ 76°13,726' 62°40,114' 66°19,1’ 40°40,6’ 66°19,1’ 40°40,6’

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

П-ов Канин Нос; проба (2)

н.о.

47,52

21,34

17,76

14,01

10,80

10700

51,90

30,40

0,135

149,2

П-ов Канин Нос проба (3)

8,152

9,947

11,37

5,965

4,699

1,434

607,0

60,20

34,32

0,236

157,4

П-ов Канин Нос проба (4)

16,26

8,450

13,57

8,365

2,264

0,768

174,5

53,49

11,84

0,193

166,5

П-ов Канин Нос проба (5)

10,61

70,93

34,18

33,06

11,75

4,684

859,0

123,6

91,77

0,594

239,1

П-ов Канин Нос проба (1)

н.о.

186,9

32,82

31,37

20,29

22,32

30470

24,37

20,19

0,033

121,0

52,16

88,50

19,75

15,43

0,546

1,100

198,9

44,08

0,071

0,051

100,0

н.о.

131,3

18,52

13,35

1,617

0,549

140,9

28,63

н.о.

н.о.

90,27

н.о.

44,82

20,29

15,70

н.о.

1,631

29,64

35,42

н.о.

н.о.

168,7

8,751

50,34

32,04

30,04

8,615

3,502

583,3

104,0

90,84

0,598

214,2

75,65

42,27

25,23

22,27

н.о.

3,188

533,2

139,7

61,60

0,415

230,6

н.о.

137,9

51,69

53,47

21,03

6,824

557,6

113,2

166,8

0,795

180,0

14,46

19,53

14,53

9,834

9,291

1,595

288,8

56,97

24,13

0,071

244,4

н.о.

57,92

16,37

10,89

5,924

0,445

68,09

35,20

0,075

н.о.

106,5

31,47

138,9

21,41

16,68

11,18

0,533

175,0

40,39

н.о.

н.о.

71,16

Место отбора пробы

Белое море; о. Сосновец проба (1) (1 гор-т) Белое море; о. Сосновец проба (1) (2 гор-т) Белое море; о. Сосновец проба (1) (3 гор-т) О. Колгуев, проба (3Ксю) (синий пакет) О. Колгуев, проба (4Ксю) (белый пакет) Новая Земля; Русская Гавань проба (5Ксю) Белое море; о. Сосновец проба (2Кс-верх) (1 гор-т) Белое море; о. Сосновец проба (2Кс-низ) (2 гор-т)

344

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы 11.6.1 Дата отбора

№ пробы

02.07.

18

02.07.

18.2

02.07.

18.3

07.07.

19

07.07.

20

08.07.

21

08.07.

21.2

08.07.

21.3

Координаты 65°28,7’ 39°42,6’ 65°28,7’ 39°42,6’ 65°28,7’ 39°42,6’ 65°03,1’ 35°33,9’ 65°03,1’ 35°33,9’ 64°57,2’ 36°48,8’ 64°57,2’ 36°48,8’ 64°57,2’ 36°48,8’

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

1,441

91,54

25,29

22,25

1,973

4,567

793,6

74,23

75,76

0,501

195,1

7,298

66,33

26,41

23,74

9,702

5,034

706,2

76,88

87,75

0,613

160,3

0,517

55,39

29,33

26,94

5,828

5,017

572,7

79,87

82,28

0,631

159,9

Белое море; о. Соловки песок

16,15

6,755

13,18

8,182

3,254

1,280

221,6

57,45

9,460

0,045

367,9

Белое море; о. Соловки дерн

21,94

19,30

16,92

12,54

4,078

1,291

242,9

51,93

25,48

0,073

287,9

24,16

43,19

20,09

16,45

4,889

1,499

342,8

52,18

21,84

0,119

279,2

21,86

12,98

10,30

4,749

4,285

1,203

257,5

58,91

22,18

0,124

359,3

14,59

10,45

10,33

4,872

3,722

1,328

341,6

56,93

12,34

0,017

342,4

Место отбора пробы Белое море; Мыс Зимнегорский (2) Белое море; Мыс Зимнегорский (3) Белое море; Мыс Зимнегорский (4)

Белое море; Золотица (2) Белое море; Золотица (3) Белое море; Золотица (4)

п.

Летняя

п.

Летняя

п.

Летняя

345

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 11.6.2 – Содержание тяжелых металлов в донных осадках Баренцева и Белого морей Дата отбора

№ пробы

Координаты

Место отбора пробы

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

Донные осадки 10.06

1

12.06

2

12.06

3.1

12.06

3.2

12.06

4

23.06

5

23.06

6

28.06.

7

28.06

8

28.06

9

28.06

10

28.06

11

28.06

11.2

78°06,6' 37°18,0' 76°14,2' 62°40,9' 76°25,1' 64°05,7' 76°25,1' 64°05,7' 76°37,8' 65°42,1' 75° 09’ 55° 24’ 76°57,1’ 68°27,9’ 69°23,7’ 47°33,1’ 69°31,3’ 49°07,8’ 69°11,7’ 46°15,7’ 69°00,0’ 46°59,9’ 69°00,0’ 46°59,9’

Баренцево море. Северовосточнее ст.19 Баренцево море; Новая Земля; бухта Русская Гавань Баренцево море; Новая Земля; Пролив у островов Гольфстрим в бухте Мака То же Баренцево море; залив Иностранцева Баренцево море, полуостров Адмиралтейства

Т 67 Т 68 Т 68 нижний горизонт

0,007

50,63

36,37

35,355

1,9645

4,933

1000,65

117,8

128,7

0,5782

115,1

н.о.

83,41

36,88

35,82

17,97

5,8905

546,75

97,035

146,3

0,7632

237,35

н.о.

110,75

40,53

40,15

25,295

7,765

733,5

117,2

196,95

0,88845 197,05

н.о.

112

43,355

43,47

26,995

8,5365

810,8

123,4

201,5

0,9414

180,65

н.о.

98,06

40,765

40,37

19,715

7,755

749,35

114,05

184,35

0,81555

147,6

н.о.

100,11

59,375

63,16

17,13

6,937

686,1

130,6

186,45

0,7119

133,45

н.о.

101,4

54,06

56,465

18,99

7,4225

2673,5

99,765

144,15

0,7909

73,255

н.о.

36,15

25,53

33,48

1,6715

2,315

315,9

78,17

71,35

0,433

213,0

11,11

22,02

13,40

8,015

6,179

0,971

154,3

43,32

13,29

0,187

300,0

9,145

10,54

13,28

8,058

3,822

0,909

188,3

45,27

12,89

0,054

206,05

н.о.

34,69

23,65

20,24

5,44

2,316

321,05

81,355

55,61

0,3723

204,45

0,4189

20,84

16,99

12,38

1,003

1,680

217,3

53,24

45,50

0,1975

177,8

н.о.

22,61

17,14

12,71

2,157

1,829

335,3

75,45

45,13

0,330

184,8

346

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы 11.6.2 Дата отбора

№ пробы

Координаты

28.06

12

28.06

13

68°45,7’ 43°14,3’ 68°39,0’ 43°11,0’ 68°39,0’ 43°11,0’ 68°25,0’ 41°36,5’ 68°16,0’ 40°36,0’ 69°29,4’ 49°22,2’ 65°27,9’ 39°37,0’ 65°28,9’ 39°17,8’ 65°28,9’ 39°17,8’ 65°31,0’ 38°49,0’ 65°31,0’ 38°49,0’ 65°31,0’ 38°49,0’ 65°31,0’ 38°49,0’ 65°33,1’ 38°01,3’ 65°33,1’ 38°01,3’

29.06

13.2

29.06

14

29.06

15

30.06

16

02.07

17

02.07

18

02.07

18.2

02.07

19

03.07

19.2

03.07

19.3

03.07

19.4

03.07

20

03.07

20.2

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг н.о.

мг/кг 34,69

мг/кг 23,65

мг/кг 20,24

мг/кг 5,44

% 2,316

мг/кг 321,05

мг/кг 81,355

мг/кг 55,61

% 0,3723

мг/кг 204,45

Т 70 верхний горизонт

5,42

7,842

9,775

4,01

2,644

0,937

214,3

46,48

6,211

0,027

208,5

Т 70 нижний горизонт

н.о.

35,55

26,85

24,04

1,424

2,922

510,85

78,95

67,66

0,438

212,1

Т 76

3,139

5,249

12,43

7,124

3,380

0,5953

125,95

46,115

4,1155

н.о.

153,8

Т 79

14,92

6,615

12,64

7,162

6,670

0,6281

166,65

47,53

5,961

н.о.

1237

н.о.

88,17

44,09

44,39

18,61

6,122

953,8

116,6

207,6

0,901

151,5

13,56

15,98

18,01

13,90

2,585

3,096

2390,5

51,79

28,98

0,062

260,5

Т 97 верхний горизонт

н.о.

36,51

24,66

21,42

2,969

3,529

1167

63,85

49,53

0,2921

192,6

Т 97 нижний горизонт

1,523

61,10

34,65

33,36

15,92

4,325

587,3

84,81

89,94

0,4883

172,6

Т 99 верхний горизонт

н.о.

80,80

44,95

45,79

45,71

14,19

16757

82,81

153,3

0,6434

209,7

Т 99 средний горизонт

н.о.

85,36

49,19

50,56

20,57

7,572

1316,5

106,3

140,4

0,634

173,5

Т 99 нижний горизонт

н.о.

86,69

49,45

50,91

29,00

7,702

1643

109,1

135,1

Т 99 включения

н.о.

78,44

46,38

47,37

25,61

13,57

12170

99,57

127,2

0,5525

205,4

Т 101 верхний горизонт

н.о.

94,04

53,37

55,60

34,67

11,10

5943

105,8

156,1

0,6183

236,5

Т 101 нижний горизонт

н.о.

92,76

51,31

53,37

37,54

10,62

6853

103,2

156,5

0,590

175,7

Место отбора пробы Т 69

Глина с якоря у о. Колгуев Т 95

347

0,6357

152,9

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы 11.6.2 Дата отбора

№ пробы

03.07

21

03.07

21.2

06.07

21.3

06.07

22

06.07

22.2

06.07

23

06.07

24

06.07

24.2

06.07

25

07.07

26

07.07

27

07.07

28

07.07

29

07.07

29.2

07.07

30

Координаты 65°42,0’ 35°42,1’ 65°42,0’ 35°42,1’ 65°42,0’ 35°42,1’ 65°43,2’ 35°25,2’ 65°43,2’ 35°25,2’ 66°40,1’ 33°22,1’ 66°41,4’ 33°25,5’ 66°41,4’ 33°25,5’ 66°42,4’ 33°29,2’ 65°01,9’ 35°33,3’ 64°50,6’ 35°06,6’ 65°04,0’ 35°15,6’ 64°42,4’ 35°35,2’ 64°42,4’ 35°35,2’ 64°14,6’ 36°53,0’

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

Т 107 верхний горизонт

н.о.

68,63

41,80

41,76

56,34

15,30

3360

102,2

148,2

0,463

276,6

Т 107 средний горизонт

н.о.

90,03

52,61

54,63

21,40

6,391

696,5

117,3

145,0

0,5839

181,6

Т 107 нижний горизонт

н.о.

78,87

51,79

53,83

27,57

6,232

629,6

111,4

134,1

0,587

194,95

Т 108 верхний горизонт

н.о.

37,48

33,51

32,10

0,0638

5,722

2763

90,63

67,97

0,356

191,3

Т 108 нижний горизонт

н.о.

61,24

40,92

40,98

9,042

4,485

614,5

95,94

114,0

0,5259

263,3

Т 111

н.о.

38,31

38,13

37,43

8,371

3,271

544,3

103,8

61,52

0,304

327,8

Т 112 верхний горизонт

н.о.

45,67

39,46

38,93

10,30

4,817

1653

110,2

78,11

0,3398

310,4

Т 112 нижний горизонт

н.о.

35,99

32,90

31,25

9,555

3,480

641,9

104,5

72,15

0,382

319,4

Т 113

н.о.

55,61

42,07

42,25

20,71

4,402

880

110,2

95,0

0,4363

301,6

Т 114

11,49

22,50

19,58

15,41

3,684

2,425

652,9

60,19

43,99

0,193

334,0

Т 115

н.о.

54,31

35,91

34,94

20,35

3,998

612,4

98,65

94,38

0,419

283,7

Т 116

н.о.

57,37

35,86

34,56

15,44

4,120

599,2

92,14

85,05

0,489

311,8

Т 117 верхний горизонт

н.о.

55,75

32,55

30,71

29,59

4,983

1527

83,51

84,79

0,467

869,9

Т 117 нижний горизонт

4,125

47,95

30,49

28,03

18,78

4,324

661,0

91,59

107,0

0,498

802,3

Т 118

10,19

30,15

24,49

21,39

6,981

3,219

1156

131

57,10

0,285

287,1

Место отбора пробы

348

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Продолжение таблицы 11.6.2 Дата отбора

№ пробы

Координаты

08.07

31.

08.07

31.2

08.07

32

08.07

32.2

08.07

33

08.07

33.2

09.07

34

09.07

35

09.07

35.2

09.07

36

09.07

37

09.07

37.2

09.07

38

09.07

38.2

09.07

39

64°02,7’ 37°13,8’ 64°02,7’ 37°13,8’ 64°01,06’ 37°36,60’ 64°01,06’ 37°36,60’ 65°11,0’ 36°40,5’ 65°11,0’ 36°40,5’ 64º58,5' 38º44,0' 65°14,5’ 39°14,9’ 65°14,5’ 39°14,9’ 65°19,4’ 39°39,8’ 64°57,7’ 39°29,5’ 64°57,7’ 39°29,5’ 64º38,5' 39º34,0' 64º38,5' 39º34,0' 64º48,0' 39º53,0'

Pb

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

Sr

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

мг/кг

мг/кг

%

мг/кг

Т 118 (а) верхний горизонт

н.о.

42,50

27,81

25,02

4,854

4,027

943,8

99,34

69,98

0,419

282,5

Т 118 (а) нижний горизонт

1,949

45,94

30,48

28,52

12,92

3,51

476,5

78,19

87,98

0,457

267,9

Т 118 (б) верхний горизонт

н.о.

58,23

35,49

34,36

8,138

4,425

697,7

91,55

89,21

0,484

246,3

Т 118 (б) нижний горизонт

6,058

40,04

27,94

25,57

9,819

3,129

422,3

81,09

52,99

0,376

244,6

Т 119 верхний горизонт

1,486

32,69

21,12

17,43

2,581

4.286

1504

80,55

48,86

0,297

319,2

т 119 нижний горизонт

н.о.

49,68

34,97

33,68

0,930

4557

761,3

113,9

104,0

0,473

293,6

Т 121

н.о.

93,49

53,05

55,26

28,24

6,549

677,9

119,7

166,4

0,702

163,5

Т 124 верхний горизонт

н.о.

89,45

51,19

53,13

45,62

24,39

32078

89,11

170,4

0,698

211,7

Т 124 нижний горизонт

н.о.

93,09

50,16

51,61

26,32

8,006

1135

135,4

147,6

0,6547

152,2

Т 126

н.о.

100,3

50,54

52,03

59,22

11,97

2218

112,7

177,8

0,714

234,9

Т 127 верхний горизонт

7,532

57,54

34,52

33,19

17,53

4,390

556,9

86,48

111,7

0,713

184,4

Т 127 нижний горизонт

22,07

20,89

15,44

10,42

3,027

3,045

991,8

106,9

52,63

0,171

197,2

Т 128 верхний горизонт

10,06

43,62

22,47

18,88

н.о.

3,665

944,6

65,52

62,22

0,328

175,8

Т 128 нижний горизонт

7301

35,37

23,17

19,95

2,045

3,358

549,4

77,85

78,41

0,440

170,0

Т 129

4,854

26,19

21,66

17,84

2.280

2,116

377,7

75,64

43,36

0,378

153,7

Место отбора пробы

349

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

350

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

12. Радиологическая оценка состояния арктических и субарктических территорий в западном секторе российской Арктики. Актуальность оценки загрязнения радиоактивными элементами арктических экосистем связана с наличием наземных и морских полигонов испытания современного вооружения, мест захоронения радиоактивных отходов, действием силовых и энергетических ядерных установок и наличием атомного флота. На состояние окружающей среды в западном секторе российской Арктики наряду с природными и антропогенными факторами большое значение имеют трансграничные переносы радиоактивных компонентов воздушными и водными массами. Целью исследований является оценка современной радиологической обстановки на арктических и субарктических территориях в Баренцевом и Белом морях. Натурные полевые исследования проведены путем отбора проб природных вод, донных отложений, почв, водорослей, растительности, горных пород, снега и проб аэрозолей. Дана характеристика ландшафтов в месте пробоотбора. Выполнена пробоподготовка и анализ образцов в соответствии с современными методиками. Обработаны результаты исследований и дана их интерпретация. 12.1. Методические особенности проводимых исследований. Для оценки радиологического загрязнения арктических экосистем необходимо установить наличие в них следующих элементов. Цезий-137 и Цезий-134 Щелочной металл 1-й группы периодической системы, относится к микроэлементам. Кларковое содержание в земной коре 3,7*10-4%. Как и все другие щелочные элементы, он имеет одну степень окисления (1+) и в растворах

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

присутствует в виде катиона Cs+, который обладает наибольшим радиусом среди других простых катионов. Соединения цезия в целом хорошо растворимы. Элементом-носителем для его радиоактивных изотопов в биосфере является широко распространенный калий, ввиду того что стабильный цезий достаточно редкий элемент. В геохимических процессах в присутствии калия радионуклиды цезия ведут себя аналогично носителю. За счет большого ионного радиуса цезий удерживается адсорбционной поверхностью (глинистыми минералами) более прочно, чем калий. Без носителя радионуклиды цезия ведут себя в растворах как радиоколлоиды. Наиболее важными радионуклидами являются изотопы 137Cs - Т1/2=30 лет и 134 Cs - Т1/2=2 года. 137Cs – продукт деления с большим выходом - 6%. Известно 34 изотопа цезия с массовыми числами от 114 до 148, из них только один - 133Cs стабильный, остальные – радиоактивны (Титаева, 2000). Из радиоактивных изотопов цезия наиболее интересен 137Cs, который является: β излучающим нуклидом со средней энергией частиц - 170.8 кэВ и монохроматическим гамма излучателем. Цезий легко мигрирует во внешней среде, чему способствуют два обстоятельства. 137Cs - конечный продукт цепочки распадов: 137I·(24,2 c)·137Xe (3,9 мин) 137Cs, в которой йод и ксенон присутствуют виде газа. При ядерных взрывах образуются мелкодисперсные частицы, адсорбирующие цезий и медленно выпадающие на поверхность земли. Процесс выпадения ускоряют атмосферные осадки и агрегация частиц с образованием более крупных. При всех (кроме подземных) ядерных взрывах и аварийных выбросах предприятий атомной энергетики выпадения содержат цезий в хорошо растворимой форме, что имеет важное значение в процессах его миграции. При наземных взрывах на силикатных грунтах образуются слаборастворимые частицы. Содержание радионуклида в атмосферных осадках при ядерных взрывах в слаборастворимой форме колебалось в широких пределах от 3,3 до 82,4% (масс); (Павлоцкая и др., 1989). Цезий-137 и цезий-134 в почве находятся преимущественно (до 80-90%) в виде прочно фиксированных соединений - независимо от места отбора почвенных образцов. Органическое вещество также

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

способствует миграции 137Cs вследствие образования комплексных соединений с фульво- и низкомолекулярными соединениями. При постоянном промывном режиме верхнего почвенного слоя 137Cs может переходить в водорастворимое состояние. Гидрослюды не удерживают цезий-137, а вот на монтмориллонитовых и каолинитовых глинах он оседает довольно селективно (Кряучюнас и др., 2007) Среднее содержание цезия в организме взрослого человека составляет 0.0015 г. В организме радиоцезий распределяется равномерно и характеризуется высокой токсичностью благодаря высокой проникающей способности гамма квантов его дочернего радионуклида Бария-137 (12 см в теле человека). Опасные для человека показатели его активности могут накапливаться в продуктах питания выращенных на загрязненных территориях. Калий-40 Калий – щелочной металл I группы Периодической системы элементов, доля которого, в составе земной коры, составляет около 2,5 вес.%. Как типичный биогенный элемент он входит в состав всего живого на Земле (Радиоактивность окружающей…, 2006). Калий является петрогенным элементом и входит в состав распространенных породообразующих минералов: полевых шпатов, слюд, амфиболов, пироксенов, фельдшпатоидов. Будучи литофильным элементом, он обогащает верхнюю часть земной коры в процессе эволюции магматических расплавов. Как щелочной элемент, калий входит в состав эндогенных флюидов и участвует в метасоматических процессах. В процессе галогенеза образует собственные минералы – сильвин, карналлит. Входит в решетки глинистых минералов. В земной коре обнаружены следующие изотопы калия (в атомн. % от суммы изотопов) - 39K=93,2581 (стабилен), 40K=0,01167 (радиоактивен), 41K=6,7302 (стабилен). Изотоп калия 40K радиоактивен, при распаде превращается либо в 40Ar - 11,2 % атомов, либо в 40Ca - 88,8 % атомов. Превращение 40K в 40 Ar происходит путем электронного захвата и сопровождается

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

испусканием γ-излучением с энергией - 1,46 МэВ. В 0,001 % случаев происходит позитронный распад с испусканием двух аннигиляционных γ-фотонов с общей энергией 1,02 МэВ. Превращение атомов 40K в 40Ca происходит путем β-распада (Титаева, 2000). Естественный радиоактивный изотоп 40K вносит наибольший вклад в радиоактивность биоты, земной коры и вод океана, а выделяющаяся при распаде ядер 40K энергия играет заметную роль в тепловом балансе Земли. На долю калия приходится 16-18 % средней эффективной эквивалентной дозы, получаемой человеком на уровне моря. (Радиоактивные беды…, 2000) Радий-226 Радий – двухвалентный щелочноземельный элемент II группы Периодической системы. Радий является радиоактивным элементом (1 г. радия с продуктами распада выделяет 1,86·1011 αчастиц/сек). Известно 17 изотопов радия, 4 их которых – природные. Из них наиболее важные излучатели - 213Ra - T1/2-2,7 мес., 219Ra - T1/210-3 сек, 220Ra - T1/2 -3·10-2 сек, 221Ra - T1/2 - 30 сек, 223Ra - T1/2 - 11,2 дня, 224 Ra - T1/2 - 3,6 дня и др. (Кузнецов, 1997) Радий является химическим аналогом бария, по химическим свойствам так же близок к кальцию и стронцию. Атомный радиус Ba2+ - 1,38Å; Ra - 1,44Å. Степень окисления радия составляет +2. Соли радия в основном хуже растворимы, чем соответствующие соли бария, он образует легкорастворимые соединения – гидроокиси, галоиды, комплексные соединения с органическими кислотами и солями. Сульфат, карбонат и хромат радия труднорастворимы и поэтому используются для выделения радия из раствора совместно с барием в качестве носителя (радий частично удерживается (соосаждается) нерастворимыми солями бария). Известны нерастворимые комплексы радия с некоторыми органическими кислотами. Радий мало склонен к образованию комплексов, собственно радиевых минералов не существует и поэтому в природе он встречается в рассеянном виде.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Поведение радия в природе обусловлено его химическими свойствами, а также сравнительно малой продолжительностью жизни изотопов и нахождением их в рядах распада урана и тория. Это приводит к тому, что самостоятельное значение в геохимических процессах имеют лишь наиболее долгоживущие изотопы радия - 226Ra и 228Ra, длительность существования которых не превышает 10 тысяч лет для первого и 40 тысяч лет для второго. Радиоактивное равновесие между радием и ураном сохраняется только для пород и минералов, существовавших последние 16 тысяч лет в виде закрытой системы (в равновесном состоянии с ураном находиться 3,4·10 -5 % радия). В этих случаях распределение изотопов радия будет соответствовать распределению урана и тория в исследуемых породах (Титаева, 2000). Главная форма нахождения радия в природе – рассеянная. Высокие концентрации его в радиобарите – до 2,5·10-5 % обязаны изоморфной смеси, в урановой смоляной руде – до 400 мг/т руды (Вернадский, 1997). Относительно высокие концентрации элемента приурочены к ландшафтам урановых провинций, развития гранитоидов, а также к ряду областей с аридным климатом. Торий-232 Торий - радиоактивный химический элемент III группы Периодической системы, первый член семейства актиноидов, атомный номер-90, атомная масса - 232,038. Торий относиться по геохимическим свойствам к группе сильнорадиоактивных элементов (по Вернадскому А.И.) или к семейству актиноидов (по Ферсману А.Е.). Известно 6 естественных и 12 искусственных изотопов тория, содержание 232Th в изотопной смеси около – 100 %. 232Th - α-активен, T1/2 - 1,39·1010 лет. Конечным стабильным продуктом естественного радиоактивного ряда тория является изотоп свинца - 208Рb (Демин и др., 1999). Для тория характерно высокое сродство к кислороду, поэтому он встречается исключительно в кислородных соединениях (Вернадский, 1997) (оксидах, силикатах, фосфатах, карбонатах, фторкарбонатах). В природе известны сульфиды, селениды и галогениды тория. Характерная изоморфная и парагенетическая связь

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

тория с редкоземельными элементами, особенно цериевого ряда, а также с U4+. По величине заряда и ионного радиуса торий очень близок к урану - степень окисления равна +4, радиус у тория - 0,95Å, урана 0,89Å. Этот факт объясняет их совместное нахождение в горных породах и минералах (Демин и др., 1999). Согласно Демину Ю.И. (Демин и др., 1999) общий кларк тория в земной коре 1,5·10-3 %. Отмечается заметное повышение среднего содержания тория, от базальтоидных пород к гранитоидным. Кларк тория в ультраосновных породах – 5·10-7, основных и средних – 5·10-4 кислых –1,9·10-3 %, В щелочных породах независимо от их кремнекислотности содержание тория резко возрастает. Торий малоподвижный и плохо растворимый элемент, он известен как элемент, обладающий слабой миграционной способностью (Вернадский, 1997). Основная часть тория в поверхностных водах находится в составе коллоидных и взвешенных частиц. В то же время гидролитическое разложение пород переводит связанный в них рассеянный торий в форму - Th(OH)4. В основном миграция тория происходит в виде обломков минералов и горных пород, а механическая миграция в виде коллоидов менее распространена (Титаева, 2000). Торий относится к числу элементов гидролизатов, соединения которых в разбавленных водных растворах зоны активного водообмена неустойчивы вследствие интенсивного гидролиза. Комплексообразование играет огромную роль в геохимии тория. Особое значение имеют растворимые сульфатные, гуматные, карбонатные, фторидные комплексные соединения (например, [Th(CO3)4(OH)2]6-, ThF5-, ThF62- и др. Неустойчивые соединения тория при изменении pH легко гидролизируются. Продукты гидролиза сорбируются на гидроксидах железа, марганца, алюминия, коллоидных частицах глинистых минералов и органического вещества, покрывающих стенки минеральных зерен в рыхлых

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

образованиях. Отрицательно заряженные природные коллоиды (гидроксиды железа и марганца, глинистые минералы и др.) благоприятны для сорбции катионов тория разного вида (Демин и др., 1999). Бериллий. Природный бериллий состоит из одного устойчивого изотопа 9Ве. В свободном виде бериллий - серебристо-белый хрупкий металл. Температура перехода бериллия из хрупкого состояния в пластическое - от 200 до 400°C. Бериллий обладает высокой химической активностью со степенью окисления - +2, устойчив на воздухе, благодаря образованию тонкой и прочной плёнки окиси BeO. При нагревании выше 800°C он быстро окисляется. С водой температурой до 100°C бериллий, практически, не взаимодействует. Легко растворяется в плавиковой, соляной, разбавленной серной кислотах, слабо реагирует с концентрированной серной и разбавленной азотной кислотами и не реагирует с концентрированной азотной кислотой. Растворяется в водных растворах щелочей, образуя соли бериллаты, например, Na2BeO2. При комнатной температуре реагирует со фтором, а при повышенных температурах - с другими галогенами и сероводородом. Взаимодействует с азотом при температуре выше 650°C с образованием нитрида Be3N2 и при температуре выше 1200°C с углеродом, образуя карбид Be2C. С водородом, практически, не реагирует во всём диапазоне температур. При высоких температурах бериллий взаимодействует с большинством металлов, образуя бериллиды; с алюминием и кремнием даёт эвтектические сплавы. Растворимость примесных элементов в бериллии чрезвычайно мала. Мелкодисперсный порошок бериллия сгорает в парах серы, селена, теллура. Расплавленный бериллий взаимодействует с большинством окислов, нитридов, сульфидов и карбидов. Единственно пригодным материалом тиглей для плавки бериллия служит окись бериллия. Соли бериллия сильно гигроскопичны и за небольшим исключением (фосфат, карбонат) хорошо растворимы в воде, их водные растворы вследствие гидролиза имеют кислую реакцию. Фторид бериллия - BeF2 с фторидами

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

щелочных металлов и аммония образует фторбериллаты, например, Na2BeF4, имеющие большое промышленное значение. Известны нестабильные, радиоактивные изотопы 7Ве, 10Ве, 12Ве. Наибольший интерес представляет 7Ве с периодом полураспада 53,3 суток. Образуется в верхних слоях атмосферы под действием протонов космического излучения на ядра атомов азота по реакции 14 N(p,2)7Be. Основными параметрами 7Ве являются: скорость образования - 1960 ПБк/год, суммарное количество - 413 ПБк, концентрация в тропосфере - 12.5 мБк/м3, суммарное поступление внутрь организма за год - 1000 Бк/год, годовая эффективная доза 0.03 мкЗв. Так как скорость образования изотопа, перенос из стратосферы в тропосферу и осаждение зависят от географического положения, высоты и сезона, связано с циклами солнечной активности, то реальные концентрации на месте могут сильно варьировать. Актуальность исследования 7Be в различных регионах заключается в том, что его поступление на земную поверхность неоднородно как в пространстве и в различные времена года, так и в зависимости от метеорологических условий и с солнечной активностью. Его активность в атмосферных осадках и аэрозолях намного превышает активность изотопов земного происхождения. До настоящего времени невыяснено влияние 7Be в воздействии на биологические системы как радиоактивного изотопа. 7 Ве и 10Ве образуются в атмосфере в результате воздействия космических лучей на ядра азота и кислорода. Примеси этих изотопов обнаружены в дожде, снеге, воздухе, метеоритах и морских отложениях. 10Ве аккумулируется также в морских илах и ископаемых костях. 7Ве получают при облучении лития в циклотроне. В реакторе NPX наблюдаются следующие реакции, идущие на заряженных частицах с получением 7Ве: 10Ве (р, d) 7Be; 7Li (p, п) 7Ве; 6Li (d, n) 7Be (Бочкарев); 10Ве образуется по реакциям 9Ве (d, р) 10Ве и 10В (р, п) 10Ве. 7Ве используют в методе меченых атомов и

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

в качестве индикатора. 10Ве представляет интерес для геохимии и ядерной метрологии. Что касается поступления берилия-7 в организм, определяющим является ингаляционный путь поступления. Транспортировка бериллия в организме осуществляется главным образом в связанном состоянии, преимущественно с неорганическими соединениями типа фосфата, цитрата. Бериллий свободно проникает в клетки всех тканей, содержится в их ядре и субклеточных элементах, благодаря чему способен непосредственно влиять на все структурные образования клетки. Растворимые соединения - хлорид, сульфат, нитрат и другие, находясь в ионной форме в крови, накапливаются в большем количестве в скелете. Гидроксид бериллия поступает в кровь в виде коллоидов и захватывается клетками ретикулоэндотелиальной системы. Величина резорбции хлорида 7Be в смеси с картофельным соком и молоком (соотношение 1:10) в 1,42,2 раза выше, чем 7Ве. Токсическое действие радиоактивного бериллия не изучалось. Клинические наблюдения показывают, что основным критическим органом является тот, через который бериллия поступает в организм: верхние дыхательные пути и легкие, кожные покровы и слизистые. Исключение составляет ЖКТ, в котором бериллий образует комплексы, что резко снижает токсичность. Гигиенические нормативы для 7Ве группа радиационной опасности Г, МЗА = 3,7•106 Бк. Тритий (от греч. tritos - третий) T, или 31H, радиоактивный тяжелый изотоп водорода с массовым числом 3. Ядро атома тритий с массой 3,016050 состоит из одного протона и двух нейтронов, энергия связи 8,1-8,4 МэВ. При бета-распаде тритий образуется легкий изотоп гелия. Период полураспада 12,33 года; максимальная энергия излучения 18,61 кэВ, средняя - 5,54 кэВ. Удельная активность его 3,59 · 105 ГБк/г. При взаимодействии бета-частиц трития с веществом возникает тормозное фотонное излучение, которое используют для

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

количественного определения его в различных средах. Tритий образуется в верхних слоях атмосферы в результате взаимодействия космического излучения главным образом с ядрами N и O. Образующиеся таким образом атомы трития в результате реакций радиацонного окисления и изотопного обмена переходят в молекулы воды, затем тритий в составе дождевой воды выпадает на поверхность Земли. По современным оценкам, равновесная активность космогенного трития во внешней среде (гидросфере и атмосфере) составляет (1,11-1,30)·109 ГБк (3,0-3,5 кг). Считают, что около 90% природного трития содержится в гидросфере, 10% в стратосфере и 0,1% и тропосфере. Большое кол-во трития образуется при ядерных и термоядерных взрывах. Взрыв водородной бомбы с тротиловым эквивалентом 1 Mт приводит к выделению (2,6-7,4)*108 ГБк трития. С начала испытания термоядерного оружия (1954) содержание T. в дождевой воде возросло с 0,5-5,0 до 500 T.E. ( T.E. - тритиевая единица, равная отношению числа атомов Т/Н = 10-18, или 0,12 Бк на 1 л воды). При подземных ядерных взрывах тритий также превращается в оксид и частично выходит на поверхноcть. По приблизительным оценкам, общее содержание трития в биосфере в мировом океане 250 кг, в континентальных водах 45 кг, в воздухе 3 кг. В результате радиоактивного распада трития в его соединениях имеют место радиацонные эффекты. Вода, содержащая тритий, подвергается радиолизу с образованием H2 и H2O2. Вода, содержащая 100% тритий, разлагается на 50% через 5,24 суток. Рекомендуемая Международной комиссией радиологической зашиты условная граница допустимого содержания трития в воде (при котором практически не наблюдается ее саморазложение) составляет 3,7*103 ГБк/л. Максимальный пробег бета-частиц трития в воздухе 5,8 мм при 20 0C, в биологических тканях 6,5 мкм. Поэтому бета-частицы трития

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

полностью поглощаются роговыми слоями кожи и внешнее облучение организма тритием и его соединениями не представляет опасности. Tритий опасен при попадании в организм через кожу, легкие или при приеме пищи и воды. Период полувыведения T. при поглощении в виде газа 3,3 мин, а в виде воды 10-12 суток. Независимо от путей поступления в организм через 2-3 ч наблюдается равномерное распределение трития в жидкой фазе организма (кровь, моча, выдыхаемые пары воды). Для газообразного трития и T2O, минимально значимая активность 3,7*106 Бк. В ядерных реакторах, работающих на тепловых нейтронах, в результате побочных процессов образуется тритий, который может попадать в окружающую среду с газообразными или жидкими отходами, как непосредственно на АЭС, так и при дальнейшей переработке облученного ядерного топлива. Эксплуатация термоядерных энергетических установок будущего приведет к дальнейшему росту выбросов трития. Задачи улавливания трития и очистки сбросов до санитарных норм, выделения и концентрирования трития с целью его захоронения или использования весьма актуальны и могут быть решены при помощи методов разделения изотопов водорода: ректификацией воды под вакуумом, химическим изотопным обменом (очистка и начальное концентрирование), низкотемпературной ректификацией жидкого водорода, сорбционным разделением на твердых сорбентах. Уран — химический элемент с атомным номером 92 в периодической системе, атомная масса 238,029; обозначается символом U (лат. Uranium), относится к семейству актиноидов. Уран — очень тяжёлый, серебристо-белый глянцеватый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий, обладает небольшими парамагнитными свойствами. Уран широко распространён в природе. Кларк урана составляет 0,001% (вес.). Количество урана в слое литосферы толщиной 20 км оценивается в 1,3·1014 т. Основная масса

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах, особенно обогащённых органикой. Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745%, период полураспада T1/2 = 4,468×109 лет), 235U (0,72%, T1/2 = 7,04×108 лет) и 234 U (0,0055%, T1/2 = 2,455×105 лет). Последний изотоп является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда 238 U. В природных условиях распространены в основном изотопы 234 U, 235U, 238U = 0,0054%, 0,711%, 99,283%. Половина радиоактивности природного урана обусловлена изотопом 234U. Уран в микро количествах (10−5-10−8%) обнаруживается в тканях растений, животных и человека. В наибольшей степени накапливается некоторыми грибами и водорослями. Соединения урана всасываются в желудочно-кишечном тракте (около 1%), в легких-50%. Основные депо в организме: селезёнка, почки, скелет, печень, лёгкие и бронхо-лёгочные лимфатические узлы. Содержание в органах и тканях человека и животных не превышает 10−7 г. Уран и его соединения токсичны. Особенно опасны аэрозоли урана и его соединений. Для аэрозолей растворимых в воде соединений урана ПДК в воздухе 0,015 мг/м³, для нерастворимых форм урана ПДК 0,075 мг/м³. При попадании в организм уран действует на все органы, являясь общеклеточным ядом. Уран практически необратимо, как и многие другие тяжелые металлы, связывается с белками, прежде всего, с сульфидными группами аминокислот, нарушая их функцию. Молекулярный механизм действия урана связан с его способностью подавлять активность ферментов. В первую очередь поражаются почки (появляются белок и сахар в моче, олигурия). При хронической интоксикации возможны нарушения кроветворения и нервной системы. Полоний. напоминающий

Представляет висмут и

собой серебристо-белый металл, свинец. Вследствие высокой

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

радиоактивности в темноте можно заметить светло-голубое свечение, а также наблюдается саморазогревание. Температура плавления Po равна 254°С; температура кипения 962°С, плотность 9,4 г/см3. Полоний претерпевает a-распад, превращаясь в устойчивый изотоп свинца 206Pb. В природе изотопы полония входят в естественный радиоактивный ряд 238U и всегда присутствуют в урановых рудах, но, вследствие короткого периода полураспада не накапливаются в ней в значительных количествах. Содержание в урановой руде наиболее устойчивого изотопа 210Po (период полураспада 138,3 суток) 2*10-10. По своим химическим свойствам полоний типичный металл, окисляется на воздухе, взаимодействует с галогенами, с водородом образует летучий гидрид. Положение полония в электрохимическом ряду напряжений противоречиво: по одним данным он реагирует с кислотами с выделением водорода, по другим - расположен между Cu и Ag, по третьим - вытесняется серебром из растворов. Азотной кислотой полоний окисляется образуя нитрат Po(IV). В соединениях проявляет степени окисления -2, +2 и +4 (+6 не характерна). Основные соединения полония: Гидрид полония PoH2 по свойства аналогичен теллуроводороду, но еще менее устойчив. Следы PoH2 образуются при растворении полония в соляной кислоте в присутствии магния. Полониды - соединения полония с более активными металлами, например Na2Po. Галогениды полония (PoCl2 красный, PoBr2) по свойствам аналогичны солям. Известны также черный сульфид PoS и красный сульфит PoSO3. Оксид полония, PoO2 (красный) - амфотерный оксид с преобладанием основных свойств, со щелочами взаимодействует лишь при сплавлении, образуя полониты M2PoO3. С кислотами реагирует как основной оксид. Соли полония(IV) Po(SO4)2*nH2O, Po(NO3)4, бесцветные кристаллы, в растворе сильно гидролизуются, образуя коллоидные растворы PoO(OH)2. Галогениды полония не растворимы в воде, взаимодействуют с галогенидами щелочных металлов, образуя соединения типа K2[PoCl6]. Для выделения полония из руды сначала

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

извлекают радий, затем остатки растворяют в соляной кислоте и осаждают полоний вместе с висмутом сероводородом. От висмута полоний отделяют дробной кристаллизацией соединений, обладаюших разной растворимостью, хроматографией, электрохимическими методами. В настоящее время 210Po получают главным образом в ядерных реакторах, облучая висмут нейтронами. Основная область применения полония-210 изготовление атомных батареек, применяемых на космических аппаратах. По сравнению с другими источниками полоний-210 обладает самой высокой удельной мощностью, 1210 вт/см3. Используется он также как источник a-частиц, а в смеси с бериллием или бором - как ампульный источник нейтронов. a-частицы, испускаемые полонием, порождают поток нейтронов из ядер атома бора или бериллия. Высокая токсичность полония объясняется, главным образом его радиоактивностью. Испускаемое им a-излучение, с одной стороны, наиболее легко поглощается даже листом бумаги. Проникающая способность и длина пробега альфа-частицы минимальны. С другой стороны, это излучение оказывает наиболее разрушительное воздействие при попадании источника внутрь организма. Поскольку полоний способен быстро переходить в аэрозольное состояние и заражать воздух, он опасен и на расстоянии, превышающем длину пробега альфа-частиц. Анализ наличия и концентрации изотопов в объектах окружающей среды выполняются с использованием следующих методик. Методика измерений проб на наличие гамма-активных изотопов в водах, почвах, горных породах, донных отложениях, аэрозолях воздуха, снеге и растительности на сцинтилляционном гамма-спектрометре “Прогресс-гамма”.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

После прогрева, калибровки и измерения фона спектрометра в сосуд Маринелли помещается взвешенная проба природной воды или снега объемом 1 литр (при необходимости проводят концентрирование проб). Сосуд Маринелли с пробой вставляется в камеру гамма-спектрометра «Прогресс-гамма» (Рисунок 12.1). Производится измерение счетных образцов в течение 1-2 часов. Результаты измерений активности изотопов (спектры излучения) обрабатываются при помощи программного обеспечения «Прогресс2000». Пробы горных пород высушиваются в отапливаемом помещении естественным образом, измельчаются и засыпаются в сосуд Маринелли. Пробы почв и донных отложений высушиваются в сушильном шкафу при 40 градусах, квартуются 2 раза, полученная навеска взвешивается и переносится в сосуд Маринелли и замеряется. Пробы растительности высушиваются на воздухе, взвешиваются и переносятся в сосуд для измерения. При низких значениях активности изотопов проводят концентрирование методом обугливания. Пробы аэрозолей осевших на фильтр Петрянова-Соколов в установке для прокачки воздуха (Рисунок 12.2), сушатся в сушильном шкафу и сжигаются. Полученный остаток взвешивается, переносится в чашку Петри и замеряется на гамма-спектрометре в геометрии Петри. Полученные результаты измерений оформляются в виде протокола с указанием всех параметров пробы замеренных величин и погрешностей измерения. Кроме того имеется возможность записи энергетического спектра с последующей его обработкой генераторным методом.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.1. Гамма-спектрометр «Прогресс-гамма» в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН.

Рисунок 12.2. Установка прокачки воздуха для получения аэрозолей замеряемых на наличие в них бериллия-7; Условные обозначения: 1 отверстие для забора воздуха; 2 - камера; 3 - кассета для фильтровальной ткани Петрянова-Соколова; 4 – электродвигатель; (лаборатория экологической радиологии ИЭПС УрО РАН). Методика измерения проб трития в природных водах на универсальном жидкостном сцинтилляционном радиометре HIDEX LS-300.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Подготовка проб включает фильтрацию, концентрирование с помощью электролизера. После прогрева прибора в кювету помещается проба природной воды с добавлением жидкого сцинтиллятора и производится измерение счетного образца на радиометре «Hidex SL-300» (Рисунок 12.3). Обработка производится с помощью программного обеспечения прибора MikroWin 2000.

Рисунок 12.3. Универсальный жидкостной бета-радиометр Hidex SL300 в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН. Методика подготовки проб для радиохимического извлечения изотопов урана и измерения счетного образца. Пробу природной воды объемом не менее 20 литров подкисляют соляной кислотой до ph 1-2, вводят необходимое количество изотопной метки 232U таким образом, чтобы ее активность была соизмерима с активностью выделяемых природных изотопов урана. Если воды окрашены, то добавляют еще 2-3 мл перекиси водорода концентрацией 28-32%. Через 4 часа с помощью насыщенного раствора гексаметилентетрамина (уротропина) доводят показатель ph до 4,5-5,5 контролируя его по универсальной индикаторной бумаге. Приблизительно через 1-2 часа в исследуемую пробу добавляют

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

сорбент в виде специально подготовленного активированного угля марки БАУ-А. Его истирают на мельнице до частиц размером 200 меш. 1 кг. истертого угля заливают 10 литрами 0.5% раствора соляной кислоты, перемешивают и выдерживают 24 часа. Затем воду декантируют с помощью шланга, а уголь отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают дистиллированной водой, контролируя, отсутствие ионов хлора в промывных водах добавлением к ним раствора азотнокислого серебра. Далее уголь высушивают в сушильном шкафу при 105 градусах цельсия и упаковывают в бумажные пакеты. Подготовленный таким образом уголь (15 г.) добавляют в 20 литровую емкость с водой и тщательно перемешивают мешалкой в течение 10 минут после чего ему дают отстояться в течение 24 часов. Воду декантируют шлангом, а уголь отфильтровывают и сушат в сушильном шкафу. В экспедиционных условиях после декантирования уголь с остатками воды сливают в пластиковые емкости объемом 1-2 литра. Отфильтрованный и высушенный уголь переносят в фарфоровый тигель и сжигают в муфельной печи при 500 градусах. Полученный остаток переводят в литровую колбу, растворяют в 10 мл соляной кислоты и доводят до литра дистиллированной водой. Дают остатку раствориться, а затем кипятят под часовым стеклом в течение 20 минут для удаления карбонатов. После остывания в раствор добавляют 1 мл 25% раствора хлорного железа, перемешивают и осаждают гидроокиси железа водным раствором аммиака. После выпадения желто-коричневых хлопьев их отфильтровывают на воронке Бюхнера и растворяют в 70 мл горячего раствора 7М HNO3. Полученный азотнокислый раствор свободный от изотопов полония210 и радия-226 переводят в делительную воронку и добавляют 15 мл 30% раствора трибутилфосфата в толуоле и встряхивают течение 5 минут. На этой стадии происходит отделение урана от изотопов тория-230. Нижний слой отбрасывают, а верхний слой трибутилфосфата промывают два раза по 1 минуте 15 мл 7М HNO3.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Еще один раз промывают в течение 1 минуты15 мл 0.25М раствором HNO3 в 0.04М HF.Промывные воды отбрасывают. Далее проводят реэкстракцию урана, для чего органическую фазу промывают 3 раза по 1 минуте дистиллированной водой порциями по 15 мл. Объединенный водный ре-экстракт переводят в кварцевый тигель емкостью 100 мл и выпаривают досуха, прибавляют 5 мл концентрированной азотной кислоты для удаления следов органических веществ и снова выпаривают досуха. Электролитическое осаждение изотопов урана проводят следующим образом. Сухой остаток, содержащий изотопы урана растворяют в 10мл 2% раствора соды при нагревании, отфильтровывают через фильтр “синяя лента” и переносят в тефлоновую электролитическую ячейку со вставленным туда диском из нержавеющей стали марки 18н9т диаметром 39мм и являющимся отрицательным электродом. Предварительно диск зачищают наждачной бумагой и протирают ацетоном. В качестве положительного электрода применяется платина в форме конуса с отверстиями или спиралевидно закрученной проволоки. Тигель и фильтр дополнительно омывают 10 мл соды и присоединяют к раствору в ячейке. Электролитическое осаждение изотопов урана проводят при токе 2А в течение 30 минут. Диск извлекают, промывают дистиллированной водой и сушат. Счетный образец готов к измерению. После прогрева альфа-спектрометра «Прогресс-альфа» (Рисунок 12.4) в течение 40 минут его калибруют, замеряют фон и вводят образец в камеру спектрометра. Измерение производится после откачки воздуха из камеры в течение нескольких часов. Результаты обрабатываются с помощью программного обеспечения “Прогрессальфа” и выводятся в виде протокола измерения и файла спектра. Погрешность измерения согласно методике работы со спектрометром составляет от 10 до 60%.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.4. Альфа-спектрометр «Прогресс-альфа» в лаборатория экологической радиологии ИЭПС УрО РАН.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.5. Карта отобранных проб в Баренцевом море.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 12.1. Общее количество анализируемых проб отобранных по Баренцеву морю. №

Тип пробы

1

Вода

2

Вода

3

Вода

4

Вода

5

Аэрозоли

6

Почва

7

Горные породы

8

Водоросли

9

Донные отложения

10

Снег

Всего

Вид радиологических исследований

Количество отобранных проб Измерение трития на радиометре 96 HIDEX SL-300 Измерение Бериллия-7 на гамма- 12 спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение изотопов урана на альфа- 17 спектрометре “ Прогресс-альфа” Измерение активности полония-210 6 на радиометре Измерение Бериллия-7 на гамма- 10 спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных 16 изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных 10 изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных 3 изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных 10 изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных 10 изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” 190

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.6. Карта отобранных проб в Белом море. Таблица 12.2. Общее количество анализируемых проб отобранных по Белому морю № Тип пробы Вид радиологических исследований Количество отобранных проб 1 Вода Измерение трития на радиометре 25 HIDEX SL-300 2 Вода Измерение Бериллия-7 на гамма- 12 спектрометре “Прогресс-гамма” 3 Вода Измерение изотопов урана на альфа- 10 спектрометре “ Прогресс-альфа” 4 Вода Измерение активности полония-210 12

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

на радиометре 5

Аэрозоли

6

Почва

7

Горные породы

8

Водоросли

9

Донные отложения

Измерение Бериллия-7 на гаммаспектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма” Измерение гамма-активных изотопов на спектрометре “Прогресс-гамма”

Итого

3 15

1

2

20

100

12.2. Характеристика радиологического состояния акватории Белого и Баренцева морей (по этапам исследования). 12.2.1. Советский период (1954-1990 г.г.) Первоначальная актуальность исследований радиоактивности на Европейском севере России была обусловлена созданием в 1954 году ядерного полигона на Новой Земле. В это время США активно проводили ядерные взрывы в атмосфере и под водой в разных районах мирового океана, что подталкивало испытание ядерного оружия в СССР. Учитывая опыт Семипалатинского полигона, а так же опыт контроля радиоактивного загрязнения при ядерных взрывах других стран, вокруг полигона на Новой Земле была создана сеть наблюдательных пунктов за распространением радиоактивности на базе метеорологических станций Гидромета СССР. Сеть предусматривала улавливание радиоактивных аэрозолей от

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

нескольких десятков до тысячи километров от эпицентров будущих взрывов [Новая Земля…, (К.П.Махонько)]. На рисунке 7 показано положение наблюдательных пунктов в Арктике и прилегающих территориях вокруг полигона на Новой Земле. Эта сеть позволила в период испытаний оценить радиоактивное влияние полигона на территорию России. Первый ядерный взрыв был произведен под водой в губе Черная на Новой Земле в 1955 году. Для контроля радиоактивного загрязнения морской воды и биоты до, после и в период взрыва в Черной губе работала группа радиологов из Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР [Новая Земля…, (В.А. Счастный)]. Это указывает на то, что с самого начала испытаний ядерного оружия на Новой Земле проводились радиоактивные исследования, но следует отметить, что их результаты не освещались в открытой печати. Результатом первых радиологических исследований было установлено, что сильное загрязнение территорий и акваторий в эпицентрах ядерных взрывов происходит при подводных и наземных испытаниях. На Новой Земле был произведен 1 наземный ядерный взрыв, который оставил загрязненную территорию в эпицентре с активностью более 1 млР/час. Очень высокое загрязнение сохраняется в донных осадках губы Черная. Атмосферные взрывы выбрасывали собственные продукты деления и распада в стратосферу и создавали условия для глобальных выпадений по всей Земле по законам атмосферных явлений (Г.П.Киселев, 2010)

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.7. Места расположения пунктов контроля радиоактивности при испытаниях ядерных зарядов на полигоне Новая земля. При этом часть радиоактивных продуктов распространялось и в приземной атмосфере. Так, в работе [1, (В.А Логачев)] приведены направления движения радиоактивных облаков, которые могли оказать наибольшее влияние на радиоактивное загрязнение различных регионов СССР. Движение радиоактивности обуславливали ветры восточного и южного направления, что привносило загрязнение на территорию Сибири и на Европейский Север России. По видимому, сильным радиоактивным выпадениям подвергались территории Ненецкого автономного округа и Республика Коми. В период взрывов мегатонного класса формировались радиоактивные изотопы с коротким периодом полураспада, которые составляли основную радиоактивную нагрузку на территорию, включая население, животный и растительный мир.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В период испытаний ядерного оружия на Новой Земле велись работы по оценке радиоактивного влияния на население Советского Союза. Использовались два направления. Первое – это физикоматематическое моделирование радиоактивных выпадений и их возможное влияние на население страны и второе – экспериментальные измерения радиоактивных продуктов ядерных взрывов в окружающей среде, продуктах питания и количество изотопов в организме человека. Одним из показателей радиоактивного загрязнения от ядерных испытаний является долгоживущий радиоактивный изотоп цезий-137 (Г.П.Киселев 2010) По модели формирования радиоактивного загрязнения при атмосферных испытаниях ядерного оружия (Рисунок 12.8), подтвержденной экспериментальным путем, цезий-137 выбрасывался в высокие слои атмосферы, где накапливался и распределялся по всей атмосферной оболочке с последующим оседанием на землю в виде глобальных выпадений. Его выпадения на поверхность Земли были не равномерными. Еще в 60-е годы прошлого столетия экспериментально было показано, что основное выпадение цезия-137 происходило на границе горных систем, что связывалось с большим количеством осадков в этих районах. Карту загрязнения почвеннорастительного покрова территории Советского Союза составили В.Ф. Брендилов и В.Н.Чуркин показанную на рисунке 12.9. Наибольшее загрязнение получили территории юга СССР. Северные территории оказались менее подверженными выпадениям цезия-137, что подтвердилось и последующими исследованиями.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок.12.8 Направления глобальных выпадений цезия-137

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.9. Загрязнение почвенно-растительного покрова 137 территории Советского Союза Cs на 1 июля 1963 г. (Мкюри/км 2) Второй этап активных радиоэкологических исследований начался с 70-х годов прошлого века (продолжается в настоящее время) и был обусловлен оценкой глобальных последствий испытания ядерного оружия и ядерной промышленности на окружающую среду. В эту программу включилось ряд Европейских стран, США, СССР. Начались глобальные исследования атмосферы, мирового океана, растительного покрова и почв. На этом этапе начались исследования не только состояния радиоактивности природных сред, но и источников поступления радионуклидов в окружающую среду, а также приносящего населению планеты реального вреда. На Европейском Севере России как основные источники радиоактивности рассматривались полигоны испытания ядерных зарядов на Новой Земле, а так же базы атомного гражданского и военного флотов России. По арктическим территориям и арктическим морям в исследования включилось ряд ведущих институтов АН СССР и в последующем РАН, предприятия Министерства геологии СССР,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Природных ресурсов РФ, Гидромет СССР (РФ), НПО «Тайфун», Минатом России и др. Особое внимание уделялось исследованиям в арктическом регионе в связи с добычей морепродуктов и полезных ископаемых (Г.П. Киселев Г.П., 2010). В конце 80-х годов двадцатого века на европейском Севере России создалась напряженная обстановка радиоактивной опасности в связи с массовой утилизацией атомных субмарин и ликвидацией морских военных баз при отсутствии финансирования и опыта таких работ. В настоящее время с помощью иностранных государств, при напряженном труде специалистов России ситуация контролируется и не представляет опасности высокого уровня. В период исследований были определены основные потенциальные радиоактивные объекты. Установлено, что на Европейском Севере и в Арктике сосредоточен огромный потенциал радиоактивного загрязнения территории. В первую очередь это Новоземельский полигон, где было проведено 130 ядерных испытаний, районы захоронения радиоактивных отходов в Карском море, базы военно-морского флота и Атомного флота России, подземные ядерные взрывы в мирных целях, районы захоронения ядерных отходов на континенте и др., показанные на рисунке 10. (Г.П. Киселев 2010).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.10. Радиоэкологическая Европейского Севера России.

изученность

территории

Особый интерес представляет состояние радиоактивного загрязнения морской среды. Полученный за годы исследования материал по техногенной радиоактивности морской воды в Западной Арктике позволил восстановить радиационную обстановку в этом регионе за периоды - конец 70-80-х и начало 90-х годов.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.11. Активность трития в морской воде Белого, Баренцева и Карского морей за период 1974-1978 г.г. После ядерных взрывов в атмосфере произошло обильное выпадение трития в морскую воду и на континент. Начиная с 1972 года, оценка распространения трития в морской воде Белого, Баренцева и Карского морей проведена НПО "Тайфун" (Матишов и др., 1997). По результатам определения концентрации трития (кБк/м3) в разных точках и на различных глубинах были построены две сравнительные карты распределения трития за периоды 1974-1978 г.г. (Рисунок 12.11) и 1982-1992 г.г. (Рисунок 12.12). Объединение результатов за данные интервалы времени обосновано изучением общей закономерности динамического состояния трития в водном бассейне Европейского Севера при отсутствии единой сети наблюдений за короткое время. Естественно, что ежегодно концентрация трития в водах изменяется по причинам распада трития и динамики водного бассейна, поэтому приведенные результаты носят качественный характер. Отчетливо видны избыточные активности трития в южной части Баренцева моря, в Белом море и в прибрежных водах региона в 1974-78 г.г., которые исчезают к 19821992 годам (Рисунок 12.12). Их исчезновение невозможно объяснить распадом трития. Естественное объяснение - это полный водообмен в данном регионе, за исключением Белого моря, где избыточные

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

концентрации сохраняются, по-видимому, из-за медленного водообмена Белого моря с Баренцевым. За счет активного водообмена, радиоактивные изотопы, образованные в результате ядерных взрыв были вынесены из прибрежных акваторий европейского Севера России примерно за 6-8 лет. Морская вода будет очищаться от тяжелых изотопов еще быстрее, за счет осаждения их в донные осадки.

Рисунок 12.12. Активность трития в морской воде Белого, Баренцева и Карского морей за период 1982-1992 гг. В 80-х годах двадцатого века была построена карта распределения стронция -90 в морской воде Баренцева и Карского морей, для чего использованы результаты его определения, выполненные в 1982 г. В ходе 12-го рейса научно-исследовательского судна "Отто Шмидт" (Рисунок 12.13). Воды Баренцева и Карского морей имели сильное загрязнение радиоактивным стронцием-90. На начало 80-х годов двадцатого века избыточные концентрации охватывали практически все территориальные воды России.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.13. Активность стронция-90 в морской воде Баренцева и Карского морей

Рисунок 12.14. Карта распределения цезия-137 в морской воде западного сектора Арктики за период 1981 -1982 г.г.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В период 1981-1982 годы аномальные концентрации цезия-137 (до 200 Бк/м3) были сосредоточены в Северном и Ирландском морях и шлейфом распространялись по двум ветвям Нордкапского течения вдоль побережья Норвегии и Кольского полуострова (Рисунок 12.14). Они достигали Белого и Карского морей и уходили в сторону Шпицбергена. По направлению течений активность цезия-137 снижается по мере удаления от источника - Северное и Ирландское моря. В западной и южной частях Баренцева моря его активность становится 20-40 Бк/м3, более высокие концентрации сосредоточены в водах прибрежной зоны континента. В этот период времени проводились испытания ядерного оружия на Новой Земле, однако, увеличения концентрации цезия-137 над уровнем его тренда в морской воде Баренцева и Карского морей не наблюдается. Это дает основание считать, что испытания существенного загрязнения радиоактивными продуктами вод Арктических морей не вносили. В Белом море концентрация цезия-137 в воде на этот период времени также соответствует тренду от вышеуказанного источника, что подтверждает выводы Вакуловского (1988), а имеющиеся в этом районе ядерные центры не вносили заметного вклада в загрязнение морской воды. 12.2.2. Исследования в России (1992-2010 г.г.) К началу 90-х годов двадцатого века воды морского бассейна должны очиститься полностью, при условии отсутствия современных поступлений техногенных радиоактивных изотопов. Для подтверждения этого факта была построена более современная карта распределения стронция-90 для той же территории, где ранее проводились исследования (Рисунок 12.15). Для чего были использованы результаты его определения, выполненные в ходе

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.15. Активности стронция-90 в морской воде Баренцева и Карского морей на период 1992-1996 гг.

русско-норвежской экспедиции в Баренцево и Карское моря, состоявшейся в 1992 году. (Матишов, 1994; Мельников и др., 1993; Нилсен, Бемер, 1994; Arctic1997; Aarkrog, 1993; Kjellstrom, 1986; Ostlund 1993; Dahlgaard, 1993; Ivanov и др., 1997). Спустя десять лет активность стронция-90 в морской воде уменьшается в 2-3 раза. Однако, в Карском море, сохранилась избыточная активность стронция-90 в тех же местах, что и в 80-х годах (Рисунок 12.15). Сохранение высокой активности стронция-90 при интенсивном вымывании загрязненных вод из Карского моря указывает на постоянное поступление этого радионуклида в морскую воду. Позже было показано, что стронций-90 поступает в Карское море по руслам рек Оби и Енисея с территории Урала и Красноярского края (Г.П. Киселев Г.П., 2010) В работе Вакуловского С.М. с соавторами приводятся доказательства попадания радиоактивных изотопов цезия в Белое море от сбросов радиоактивных отходов английского завода Селлалфилд. Накопившиеся литературные данные позволяют определить возможность такого переноса. С этой целью была снова

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

построена карта распределения цезия-137 в морской воде для западной части Арктики, включая Северное и Ирландское моря на западе и море Лаптевых на востоке (Рисунок 12.16). Она отражает состояние акватории на начало девяностых годов. Также была построена карта активности 137Cs в донных отложениях (Рисунок 12.17), которая представляет обобщенный материал ряда исследователей (Вакуловский и др., 1988; Айбулатов и др., 1994; Ivanov, 1995,1997; Кузнецов и др., 1994; Матишов и др., 1994; Katrich, 1993; Kershaw и др., 1993; Aarkrog, 1993; Ostlund, 1993; Dahlgaard, 1993; Strand и др., 1993; Haartsen, 1995) и данных Беломорской экспедиции 1995 года Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН и др. Цезий-137 выбран как устойчивый во времени показатель радиоактивного загрязнения. Карты демонстрируют: общую аномальную зону и направления перемещения радиоактивных изотопов в морском пространстве; В период с 1992-1995 годы активность цезия-137 в морской воде этого пространства снизилась на порядок. В Северном и Ирландском морях она достигала 16-20 Бк/м3 и наблюдается распространение шлейфа радиоактивного загрязнения из этой области вдоль Норвежского побережья и в сторону Шпицбергена. Характер распространения цезия-137 в морской воде этого периода полностью соответствует его распределению в начале восьмидесятых годов, что дает основание считать о преимущественном действии того же источника при тех же условиях морских течений, даже при наличии Чернобыльского следа в Норвегии. По крайней мере, не наблюдается изменения характера распределения концентраций цезия-137 в прибрежных зонах Скандинавии, которое должно возникнуть в результате его смыва с континента в морскую воду. Имеющийся источник радиоизотопов в Северном море возможно объяснить с двух позиций: высокой плотностью ядерных центров в Западной Европе, откуда поступают радиоактивные вещества в морскую воду, продолжая загрязнять её в Балтийском и Северном морях с

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

последующим их переносом в Арктику и замедленной очисткой морской воды в этом регионе.

Рисунок 12.16. Активность цезия-137 в морской воде западного сектора Арктики за период 1992 -96 г.г.

Проблема дальнейшей миграции радионуклидов, попавших в морские воды привлекает внимание многих исследователей. В данном регионе основные пути переноса радионуклидов были показаны Мурманским морским биологическим институтом в опубликованной карте "Уровни и основные направления переноса радионуклидов в Баренцевом и Карском морях" в монографии (Матишов, 1994).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.17 Концентрации цезия-137 в донных отложениях на 1992 г. Представленная карта на рисунке 17 концентрации цезия-137 в донных отложениях показывает области накопления этого изотопа в процессе седиментации. Основные закономерности процесса накопления заключаются в следующем. Вдоль западного берега архипелага Новая Земля в морских осадках не наблюдается существенной седиментации техногенных радионуклидов, однако, воды этого района неоднократно подвергались выпадению радиации от атомных взрывов, а так же переносу радиоактивных элементов западной ветвью Новоземельского течения, берущего начало от Нордкапского. Объясняется это тем, что вдоль западной границы Новой Земли отсутствуют условия быстрой седиментации тонкодисперсной фракции абиогенного и биогенного материала, способствующей переносу радиоактивных элементов, а сильные течения интенсивно разбавляют поверхностный сток с Новой Земли и выносят захваченные продукты в Мировой океан. Аналогичное разбавление поверхностного стока возможно и вдоль южной границы (Карские Ворота), где так же не наблюдается интенсивного осаждения цезия-137 в донные отложения. Высокие концентрации

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

цезия-137 и других радиоактивных элементов вдоль архипелага имеют место в губе Чёрной (Матишов, 1994), где были произведены подводные ядерные взрывы. Сильные течения вдоль Скандинавии и Кольского полуострова так же не позволяют накоплению радиоактивных элементов в донных осадках, кроме "ловушек", формирующихся в заливах, как это показано в работе (Матишов, 1997). Радиоактивные продукты, захваченные морскими водами, переносятся течениями на сотни, тысячи километров и осаждаются в районах, где течения замедленные. Это шельфовая зона Карского моря, губы крупных рек и эстуарии, то есть области с максимальными концентрациями биогенных и абиогенных примесей в морской воде и донных отложениях. Области осаждения радиоактивного цезия подвержены или будут подвержены использованию в хозяйственной деятельности (бурению скважин, проводки трубопроводов, поисковым геологическим работам и дражным работам, донному тралению рыбы, поиску и добыче алмазов), что в свою очередь приведет к вторичной эмиссии радиоактивных элементов в морскую воду. Во избежание повторного загрязнения морской воды радиоактивными элементами в период хозяйственной деятельности необходимы детальные исследования концентраций техногенных радиоактивных элементов в донных осадках и локализации областей с их высокими содержаниями. Испытания ядерного оружия, аварии на ядерных предприятиях и атомных тепло электростанциях в огромных количествах сбросили в атмосферу цезия-137, который осаждался на поверхность мирового океана и суши Земли. В результате чего он обнаруживается повсеместно, на суше и в морской среде. В докладах Arctic Monitoring and Assesment Programme [AMAP, 1997] в 1997 году опубликованы основные уровни радиоактивного загрязнения циркумполярной области Северного полушария, сформировавшиеся в результате освоения ядерной энергии в военных и мирных целях.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

На основании их была построена карта распределения суммарной активности цезия-137 на поверхности Земли, сформированной в течение многолетних выпадений техногенной радиоактивности от множества источников (Рисунок 12.18). Характерным для данной территории является накопление радиоактивности на границе континент-океан, удаленной от полюса. Для проверки этой закономерности нами проводились исследования распространенности цезия-137 в почвенном слое на островах Земли Франца Иосифа. Полученные результаты подтвердили, что загрязнение почв цезием-137 на островах Ледовитого океана незначительное и соответствует данным, приведенным на карте (Рисунок 12.18).

Рисунок 12.18. Распределение загрязнения поверхности циркумполярной области Земли, ограниченной широтой 500, радиоактивным цезием-137 (Бк/м2). [AMAP, 1997]

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Такое загрязнения циркумполярной области Земли не связано с Чернобыльской и Кыштымской авариями, однако их вклад тоже имеется. Снижение в арктической зоне накопления техногенных изотопов на поверхности Земли объясняется нами двумя причинами отсутствием постоянного раздела между снежным покровом континентальной и морской части; морская территория Арктики в течение восьми месяцев покрыта льдами, а Арктическая территория континента в это же время имеет снежный покров, что не способствует созданию атмосферных барьеров между континентом и океаном, и выпадением техногенной радиоактивности на снежный покров с последующим смывом в реки и выносом в мировой океан. Поверхность Арктики имеет высокую степень самоочищения от радиоактивных выпадений. В среднем загрязнение поверхности циркумполярной области цезием-137 составляет от 1000 до 2500 Бк/м2. Наиболее загрязненные территории – это Норвежское побережье, Британские острова, Канадское побережье и юг Аляски. В сравнении с ними территорию России в целом можно считать слабозагрязненной, если не считать районы, подверженные воздействию Чернобыльской и Кыштымской аварий, а так же ряда локальных хранилищ радиоактивных отходов потенциально опасных для окружающей среды. В докладах АМАП за 2002 [АМАР, 2002] представлена схема загрязнения цезием–137 мхов и лишайников Архангельской области, Карелии и Финляндии, на которой показано исключительно высокое загрязнение территории Финляндии (до 10000 Бк/кг) и достаточно низкое – Европейского Севера России (Рисунок 12.19).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.19. Загрязнение мхов и лишайников Архангельского региона и прилегающих территорий цезием-137 [АМАР, 2002]. В работах, представленных на международной конференции «Экология Северных территорий России, проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения» [Salminen and et., 2002], показано, что на данной территории в тех же пробах фиксируется быстро распадающийся изотоп цезия-134 (до ~80 Бк/кг), что говорит о современном поступлении радиоактивности. Авторы этой работы указывают на происхождение радиоактивного загрязнения финской территории от Чернобыльской аварии (Рисунок 12.20), при этом не учитывают, что цезий-134 практически полностью распался за период, прошедший с начала аварии.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.20. Схема загрязнения мхов и лишайников Архангельского региона и прилегающих территорий цезием-134 по данным [Salminen and et., 2002]. В институте экологических проблем Севера УрО РАН, начиная с 1995 года, изучалось загрязнение цезием-137 почв Архангельской области по различным почвенным горизонтам (Киселев, Пономарев и др., 1996,) (Баженов, Юдахин и др., 1999), (Киселев, Баженов и др., 1999). На рисунке 21 показано загрязнение цезием-137 верхнего почвенного горизонта Ао.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.21. Активность цезия-137 (Бк/кг) в верхнем почвенном горизонте Ао Архангельской области. Наиболее высокие концентрации 137Cs до 2000 Бк/кг в регионе были обнаружены в верхнем почвенном горизонте Ао, Ад на полуострове Канин (Рисунок 12.21). Для горизонта А1 наблюдается общее снижение активности цезия-137 по сравнению с горизонтом Ао, при этом выделяются три аномальных зоны: первая располагается в районе Котласа – Коряжмы, активность в ней достигает 140 Бк/кг; вторая с активностью до 200 Бк/кг - в нижнем течении рек Северки, Лаи, Онеги и Северной Двины; третья - на Беломорско-Кулойском плато, где активность цезия-137 составляет 250 Бк/кг. В горизонте А2 активность цезия-137 почти повсеместно находится в пределах от 2 до 4 Бк/кг, что соответствует генетике почвенного горизонта - вымыванию из него всех химических элементов. В районе рек Северки и Лаи в этом горизонте установлено аномальное значение активности цезия-137, достигающее 22 Бк/кг, сопоставимое со значениям в других горизонтах. Активность цезия-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

137 в горизонте В, практически, повсеместно слабая и соответствует 4-6 Бк/кг, за исключением района Котлас - Коряжма, где установлена аномальная зона с активностью до 16 Бк/кг. В целом это не высокое значение, но для данного горизонта является аномальным. Распределение активности цезия-137 по горизонту С находится на уровне от 2 до 4 Бк/кг, за исключением двух точек, расположенных в Плесецком районе, с активностью до 10 Бк/кг, и в районе Бабонегово, с активностью от 8 до 22 Бк/кг. Значения активностей для верхних горизонтов в этих точках имеют низкие значения, что указывает на сильную вертикальную миграцию цезия в нижние горизонты. При этом поверхностное загрязнение таких территорий существенно уменьшается. Мощности горизонтов В и С значительно (в 10-15 раз) превосходят мощности двух верхних горизонтов и при наличии в них цезия-137 следует указать, что с поверхности за период 50-60 лет мигрировало половина запасов цезия-137 в вертикальном направлении (Киселев Г.П., 2010) Сравнительная характеристика поверхностного загрязнения радиоактивностью территории России по данным различных авторов, указывающих на то, что радиоактивность территорий, подвергнутая воздействиям аварий ядерных предприятий, может увеличиваться в тысячи раз. В тоже время территории, не попавшие под непосредственное влияние аварий, так же накапливают техногенную радиоактивность, которая в одних районах активно мигрирует в горизонтальном и вертикальном направлениях, а в других удерживается в верхних горизонтах почв.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.22. Изученность цезия-137 на Европейской части циркумполярной области Арктики: 1-10 – места отбора проб международными и российскими экспедициями в разные годы из морской воды и донных осадков; 11-16 – положение ядерных центров, потенциально влияющих на радиоактивность морской воды в Арктике. На рубеже двадцать первого века назрела острая необходимость обобщить накопленный материал и дополнительно исследовать незатронутые радиологическими исследованиями районы. Наибольшее внимание уделялось Баренцеву морю в связи с расположением полигона ядерных испытаний на Новой Земле. Длительное время считалось, что здесь наиболее загрязненные воды и донные осадки, а значит и морепродукты. Большие объемы исследований были проведены в Северном море. Огромные морские пространства требовали усилия и финансирования многих стран: Норвегии, Финляндии, Германии, Польши, Швеции, России, Англии, Канады, Дании, Нидерландов, США и др. Работала программа АМАП (Arctic Monitoring and

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Assesment Programme, AMAP). Что и было сделано в 2002 году. Результаты исследований отображены на рисунке 12.22. Проведенные работы позволили определить состояние радиоактивного загрязнения морской воды и донных осадков северных и арктических морей и континентальной части Аркитики и прилегающих территорий. Были определены основные потенциальноопасные и опасные радиоактивные источники, а так же радиоактивность морской воды, морепродуктов, донных осадков, почв, растительности Европейского севера России. Следует отметить в этой работе огромный вклад Мурманского морского биологического института РАН. 12.2.3. Экспериментальная оценка современного состояния 12.3. Морские воды В ходе экспедиционных работ на НИС «Профессор Молчанов» были отобраны пробы природных вод в количестве 110 образцов. После соответствующей пробоподготовки и проведения измерений были получены следующие результаты: 1. Измерение пяти проб вод на наличие в них гамма-активных изотопов с помощью физического концентрирования показало отсутствие в них такого техногенного изотопа как 134Cs, наличие которого указывало бы на поступление в окружающую среду свежих выбросов от техногенных источников загрязнения. Активность 137Cs тоже находится ниже уровня определения, что указывает на почти полное его отсутствие в данных пробах морской воды. Техногенный изотоп 60Co полностью отсутствует в данных пробах (Таблица 12.3). Активность таких природных изотопов как 226Ra и 232Th находится ниже границ измерения прибора, а гамма-активный изотоп 40К фиксируется в некоторых пробах, что характерно для него ввиду его распространенности и высокой активности в окружающей среде

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

учитывая то, что он входит в состав солей растворенных в морской воде. Таблица 12.3. Активность гамма-активных изотопов в морской воде. N Название Активность изотопов, Бк/л пробы 134 40 226 C 137Cs K Ra s 1 В-бТМенее Менее Менее ЗФИ-12; 0.10 6.15 0.59 Баренцев о море; мор. вода с поверхно сти 2 ПУ-Ст37; Баренцев о море; мор. вода с поверхно сти 3 В-Ст-21- 12; Баренцев о море; мор. вода с поверхно сти 4 В-Бар м Ст-14;

232

Координаты (град./мин./доли мин.) N E

Th

60

Менее 7.19

-

80 20 403

52 46 326

Co

Менее 8.93 0.08

Менее 0.10

Менее 0.41

-

75 08 980

55 23 957

-

2.10

Менее 0.01

Менее 0.002

-

77 55 014

56 52 239

Менее 9.38 0.06

Менее 0.03

Менее 0.81

-

74 30 050

33 27 490

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Баренцев о море; мор. вода с поверхно сти 5 В-Бар м Ст-17; Баренцев о море; мор. вода с поверхно сти

Менее Менее 0.30 8.3

Менее 0.12

Менее 0.81

-

75 59 653

33 28 033

2. В процессе лабораторных работ были обработаны пять образцов морских вод на наличии в них природных альфа-активных изотопов урана. В результате измерений проб по станциям 1, 4, 8, 11, и 14 расположенных в акватории Баренцева моря проявилось следующее распределение изотопов урана: активность 238U варьирует от 0.02198 до 0.03314 Бк/л, альфа-активность изотопа 234U лежит в пределах от 0.02627 до 0.03994 Бк/л; Значения активности нечетного изотопа 235U имеют значение от 0.00109 до 0.0176 Бк/л (Таблица 12.4). В целом картина распределения альфа-активностей данных изотопов типична для проб морских вод на открытых акваториях, но для оценки пространственного распределения изотопов урана необходим анализ всех имеющихся проб. Таблица 12.4. Активность изотопов урана в пробах природных вод. N Назва Краткое ние описание проб пробы ы

Активность изотопов урана, Бк/л U-238

U-234

U-232 (трассе р)

U-235

Координаты (град./мин./доли мин.) N E

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1 Z-1Баренцево 12 Море, (Ст-1) морская вода 20 л c поверхност и 2 Z-4Баренцево 12 Море, (Стморская 11) вода 20 л c поверхност и 3 Z-8Баренцево 12 Море, (Стморская 19) вода 20 л c поверхност и 4 Z-11- Баренцево 12 Море, (Стморская 24) вода 20 л c поверхност и 5 Z-14- Баренцево 12 Море, (Стморская 27) вода 20 л c поверхност и

0.02910

0.03590

0.00132

0.00152

68 30 046 33 41 825

0.03030

0.03785

0.00132

0.00169

72 59 794 33 30 692

0.03314

0.03909

0.00132

0.00161

76 59 587 33 27 458

0.02800

0.03994

0.00132

0.00176

76 56 954 59 42 873

0.02198

0.02627

0.00132

0.00109

76 53 092 66 47 350

12.4. Донные отложения В таблице 12.5 и на рисунке 12.25 представлены результаты измерений гамма-активности изотопов в донных отложениях Баренцева и Белого морей. Как показывает анализ четырнадцати

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

образцов группа естественных радионуклидов, представленная 40K, 226 Ra, 232Th имеет активность типичную для донных отложений. Так активность 40K расположена в пределах от 275,1 (Ст.70 мыс Канин Нос, горизонт 3-7см) до 630,0 Бк/кг (Ст.99, суммарный). Активность радия лежит в пределах от 2.74 до 20.20 Бк на килограмм пробы. Торий имеет значения активности от 3.16 (Ст.70 мыс Канин Нос, горизонт 3-7см) до 32.74 Бк/кг (Ст.107, суммарный). Энергетические спектры для двух проб донных отложений свидетельствуют, что активность тория-232, радия-226, калия-40 и цезия-137 в верхнем слое (0-2см) выше, чем в нижнем (2-5 см) (рисунки 23 и 24). В ходе исследований изотоп 137Cs с периодом полураспада 30,5 лет был зафиксирован в более чем половине изученных проб. Его значения варьируют в пределах от 1,40 до 10,76 в верхнем (0-1см) горизонте донной пробы отобранной на станции 101. Также в двух пробах были обнаружены небольшие количества техногенного изотопа 60Co. Изотоп 134Cs (Т1/2=2года), указывающий на свежие выбросы радиоактивности не был зафиксирован практически не в одной пробе, но для выявления полной картины распределения техногенной гамма-активности необходим анализ всех оставшихся образцов. Таблица 12.5. Активность изотопов в донных отложениях. N

Название пробы, описание

Активность изотопов, Бк/кг

134

1

2

137 Cs Cs (0- Менее 3.60 б. 0.68

ДО-2-1 2см) Русская гавань ДО-2-2 (2- 5см) б. Русская

1.40

40

K 532.0

226

Ra 20.20

232

460.0

16.1

22.5

Th 27.80

Координаты (град./мин./доли мин.) 60 Co N E Менее 76 14 62 40 1.0 147 852

-

76 14 62 40 147 852

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

гавань 3 ДО-Ст-69 сум. 4 ДО-Ст-70КН-0-3 см 5 ДО-Ст-70 (мКН) 3-7 см 6 ДО-Ст-99сум-12см 7 ДО-Ст-101вер-донн (01 см) 8 ДО-Ст-107сум. 9 ДО-Ст-110 сум. 10 ДО-Куз-Ст115 (0-12 см) сум. 11 ДО-Ст-118а

-

2.73

448.9

10.08

14.75

-

-

-

338.8

5.51

6.36

2.63

-

-

275.1

3.39

3.16

-

-

6.06

630.0

11.42

26.72

-

-

10.76

457.1

9.93

23.71

-

-

2.83

625.0

6.67

32.74

-

-

Менее 461.3 0.16 Менее 367.6 0.71

2.74

8.72

-

5.75

6.13

-

-

4.40

464.1

5.32

13.47

1.34

12 ДО-Ст-119

-

1.70

474.1

6.01

14.79

-

13 ДО-Ст-128 сум. 14 До-ст-133 Север. 4 (1-10см)

-

1.57

361.1

9.81

10.49

-

-

2.78

345.5

7.59

10.82

-

-

69 39 43 26 945 465 68 38 43 10 710 710 68 38 43 10 710 710 65 29 39 05 641 539 65 29 39 05 641 539 65 38 36 50 408 229 66 39 33 19 034 594 64 50 35 06 553 578 64 708 65 995 64 288 64 086

02 37 756 10 36 461 44 39 749 44 39 568

13 40 35 38

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.23. Спектр гамма-активных изотопов в пробе донных отложений бухты «Русская гавань» Баренцево море; слой 0-2 см.

Рисунок 12.24. Спектр гамма-активных изотопов в пробе донных отложений бухты «Русская гавань» Баренцево море; слой 2-5 см.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 12.25. Распределение активности гамма-активных изотопов в донных отложениях. 12.5. Береговая зона Проведенные исследования проб растительности и водорослей отобранных в береговой зоне точек высадки показывают, что мхи и лишайники произрастающие на архипелаге Кузова, имеют повышенную гамма-активность таких изотопов как 134Cs и 137Cs. Например, лишайник из рода кладония имеет радиоактивность 137Cs 350 Бк/кг, активность 134Cs в этой же пробе достигает значений 19,63 Бк/кг, что указывает на поступление в данный район свежих выбросов техногенной радиоактивности, которую поглощают и аккумулируют в себе лишайники. Проба мха из рода гелодий похожа на пробу лишайника, но имеет несколько меньшие значения активностей техногенных изотопов 134Cs и 137Cs (Таблица 12.6). В пробе водоросли ламинарии наблюдается незначительное наличие 134Cs и высокая активность 40K, хотя повышенное содержание его характерно для морских водорослей в целом и связана с особенностями физиологии этого растения. Листья карликовой ивы отобранные на о. Колгуев имеют типичные значения для такого рода растительных

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

проб и не обладают повышенными значениями радиоактивности. Обработка оставшихся 29 образцов растительности и почв более четко выявит распределение радиоактивности, чем по отдельным пробам. Таблица 12.6. Активность гамма-активных изотопов в растительности. N

Название пробы

Активность изотопов, Бк/кг

134

1

2

3

4

В-ЛС-12; водоросль, Баренцево море Л-Ив-Кол12; Баренцево море, о. Колгуев (листья карликовой ивы) Мох (род Гелодий), Белое море, архипелаг Кузова Лишайник (Кладония зеленая), Белое море, архипелаг Кузова

Cs 2.60

137

40

226

232

Th -

60

Co -

Координаты (град./мин./доли мин.) N E 76 14 62 40 852 147

Cs -

K 1412. 0

Ra Мене е 0.98

-

-

514.0

-

20.16

-

69 37 138

49 05 697

10.56

104.6

157.3

Мене е 8.78

Мене е 7.30

Мене е 4.05

64 56 700

35 06 958

19.63

350.0

171.0

18.12

Мене е 20

Мене е 3.0

64 56 700

35 06 958

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

12.6. Атмосфера В течение экспедиции производилась прокачка атмосферного воздуха через ткань Петрянова-Соколова для сбора имеющихся в воздухе аэрозолей. Собранные таким образом пробы замерялись на гамма-спектрометрическом комплексе «Прогресс» с целью выявления и замера гамма-активности 7Be космогенного происхождения. Таблица 12.7. 7

Гамма-активность Be в аэрозолях. N

1

2

3

4

5

Название Начало пробы отбора пробы/око нчание отбора пробы АПУ-101.06.12./ 12 04.06.12. (Белое море) АПУ-204.06.12./ 12 05.06.12. (Баренце во море) АПУ-305.06.12./ 12 08.06.12. (Баренце во море) АПУ-408.06.12./ 12 10.06.12. (Баренце во море) АПУ-510.06.12./ 12 12.06.12. (Баренце во море)

Координаты отбора Объем пробы (град./мин./доли прокачанного мин.) воздуха, м3 Начало Окончание отбора отбора

Активность 7 Be в аэрозолях, Бк/м3

N: 64 N: 65 10400 35 730; E: 52 590; E: 40 29 450 40 18 230

8.04*10-4

N: 65 N:69 52 590; E: 30 477; 40 18 230 E:33 403 N:69 N:71 30 477; 47 980; E:33 24 E:33 403 970 N:71 N:77 47 980; E: 30 721; 33 29 970 E:35 876 N:77 N:78 29 088; 57 600; E:58 08 E:52 097 590

23500

3.40*10-4

15000

5.90*10-4

32500

1.5*10-4

12000

4.60*10-4

24

29

00

18

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

6

7

8

АПУ-612 (Баренце во море) АПУ-712 (Белое море) АПУ-812 (Белое море)

12.06.12./ 15.06.12.

15.06.12./ 21.06.12.

21.06.12./0 9.07.12.

N:66 12000 28 580; E:34 23 460 N:64 36000 53 685; E: 38 35 075

2.05*10-4

N:64 N:64 33 0 69500 53 685; 431 E: 40 E:38 35 32 135 075

2.56*10-4

N:78 57 600; E:52 18 590 N:66 28 580; E: 34 23 460

1.23*10-4

В результате проведенных измерений можно сказать, что гаммаактивность данного изотопа варьирует в пределах 1,23 до 8.04 Бк/м3 .

Рисунок 12.26. Активность бериллия-7 в пробах аэрозолей. На рисунке 12.26 отражена зависимость активности бериллия-7 от количества прокачанного воздуха в процессе отбора проб. В виду того, что распределение и токсикологическое воздействие данного изотопа на организм человека и окружающую среду изучено мало имеется необходимость в дальнейшем изучении донного

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

радионуклида, в том числе и его постоянный мониторинг как в стационарных, так и полевых условиях. 12.7. Заключение В ходе экспедиционных работ на НИС «Профессор Молчанов» группой радиологических исследований было отобрано 290 проб, в том числе, проб воды, снега, донных отложений, почв, аэрозолей, горных пород и растительности. Предварительные исследования небольшого количества данных образцов показывают, что в пробах морских вод, донных отложений и аэрозолей арктических и субарктических регионов Российской Арктики наблюдается относительно спокойная радиационная обстановка, однако в некоторых образцах растительности выявлены повышенные значения радиоактивности, пути поступления которой требует тщательного дальнейшего изучения. Для детального анализа ситуации на данной территории необходимо полное исследование всех имеющихся проб. В виду изменчивости радиационной обстановки в Арктике необходим ежегодный мониторинг данной территории. Литература 1. Айбулатов Н.А., Сапожников Ю.А., Плишкин А.Н., Политова Н.В., Сапожникова А.Д. 1994. Cs в донных осадках западной части Карского моря //Доклады Академии наук СССР. Т. 335. № I.e. 98-100. 2. Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. 1988. Загрязнение Белого моря радиоактивными отходами западноевропейских стран//Атомная энергия. Т. 65. № 1. с. 66-67. 3. Вернадский А.И. Труды по радиогеологии. – М.: Наука, 1997. 317 с. 4. Демин Ю.И., Демина Л.И. Торий в горных породах и рудах – источник радиационной опасности в горнорудных районах (соотношение природной и техногенной радиации). – М.:ГЕОС, 1999. 156 с.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5. Дмитриев В.М., Вострецов О.Б., Маилов М.М. Проблемы обеспечения ядерной и радиационной безопасности при промышленной утилизации АПЛ на предприятиях гор. Северодвинска и при вывозе ОЯТ //Радиоэкология Европейского Севера: прошлое, настоящее, будущее 18-23 ноября 1996 года. 6. Емельяненков А, Попов 5.1992. Документальные штрихи к портрету ядерного комплекса СНГ и России//Атом без грифа "секретно": точки зрения. Москва-Берлин. 144 с. 7. Крейд Ф., Филд Р. 1968, Радиоактивные выпадения на больших расстояниях от взрывов Седан и Смол-Бой //Радиоактивные выпадения от ядерных взрывов. Москва: Мир. С. 64-813. 8. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П., Баженов А.В. Распределение 40K, 226Ra, 232Th по профилю подзолистых почв Архангельской промышленной агломерации. // Экология – 2007: Материалы докл. Международной конф. (18-21 июня 2007 г.)/ Отв. Ред. Чл.-кор. РАН Ф.Н. Юдахин; Институт экологических проблем Севера УрО РАН. – Архангельск, 2007. С.54-55 9. Кузнецов Ю.В., Ревенко Ю.А., Аегин В.К., Раков Н.А., Жидков В.В., Егоров Ю.М. 1994. К оценке вклада реки Енисей в общую радиоактивную загрязненность Карского моря //Радиохимия. Том 36. Вып. 6. С. 546-559. 10. Киселев Г.П. Обзор радиоактивных исследований на Европейском Севере России. // Экология арктических и приарктических территорий: материалы международного симпозиума. Институт экологических проблем Севера УрО РАН; Архангельск, 2010 г.; с. 20-22. 11. Лаверов Н.П., Омелъяненко Б.И., Величкин В.И. 1994. Геологические аспекты проблемы захоронения радиоактивных отходов//ГЕОЭКОЛОГИЯ. Инженерная геоэкология. Гидрогеология. Геокриология. №6, с.3-20. 12. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Назимов В.В. 1994. Карта: Уровни и основные направления переноса радионуклидов в

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Баренцевом и Карском морях. Мурманск: Мурманский морской биологический Институт РАН. 13. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Риссанен X., А. Рахор. 1995. Уровни цезия-137 в донных отложениях моря Лаптевых //Доклады Российской Академии наук СССР. Т. 344. №6. С.810-811. 14. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Риссанен X. 1995. Загрязнение донных отложений Белого моря искусственными радионуклидами//Доклады Российской Академии наук. Т. 345, №2 С. 256-258. 15. Матишов Г., Матишов Д., Щипа Е., К.Риссанен. 1994. Радионуклиды в экосистеме региона Баренцева и Карского морей. Апатиты: Кольский филиал РАН. 237 с. 16. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г. , Намятов А.А. , Зуев А.Н., Кириллов Е.Э. 1997. Радионуклиды и океанографические условия их накопления в Кольском и Матовском заливах (Баренцево море). Мурманск: Мурманский морской биологический институт РАН. 32 с. 17. Мельников Н.Н., Кону хин В.П., Комлев В.Н. 1993. Подземное захоронение радиоактивных отходов. Апатиты: Кольский филиал РАН. 140 с. 18. Нилсен Т., Бёмер Н. 1994. Источники радиоактивного загрязнения в Мурманской и Архангельской областях //Доклад объединения "Беллуна", версия 1.157 с. 19. Павлоцкая Ф.И., Мясоедов Б.Ф. Определение содержания и форм нахождения искусственных радионуклидов в объектах окружающей среды // Современные методы разделения и определения радиоактивных элементов. - М.: Наука, 1989. С.36-45. 20. Сапожников Ю.А., Алиев Р.А. , Калмыков С.Н. Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика / – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 280 с. 21. Титаева Н.А. Ядерная геохимия: Учебник. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 2000. 336 с. 22. Уткин В.И. , Чеботина М.Я., Евстигнеев А.В. Радиоактивные беды Урала / и др. Екатеринбург, УрО РАН, 2000. 91 с.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

23. Arctic Pollution Issues: A State of the Arctic Enviroment 1997. //Report. AMAP. Oslo. P. 188 24. Aarkrog A. 1993. Radioactivity in polar regions - main sources//Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic.Osteras. P. 15-34. 25. Henning D. 1993. Where does all Cs and Sr in Greenland waters come from? Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P. 121-124. 26. Gote O. 1993. Transport pattern of sibirian river water in the Arctic basin//Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic.Osteras. P. 151-155. 27. Ivanov G.L., Krasnyuk A.D., Rakhmanov A. Ye., Ponomarenko T.V. 1997. Cs-137 map of distribution in the bottom sediment of the western Arctic shelf//The Third International Coference on Environmental Radioactivity in the Arctic. Norwey June 1-5. 28. IvanovG.I., Yu. K. Bordukov, P.I. Drinitski, A.V.Nescheretov, A.D. Krasnyuk, K. Ellis, f.N. Smith, L.V. Polyak, S.L.Forman. 1995. Investigation of a potential radioactive waste dumpsite in the Kara Sea, Arctig Nuclear Waste Assessment //Program and the Gore - Chernomyrdin Environmental Committee, Woods Hole Conference, May. 29. Ivanov G .1., Bordukov YU.K., Ivanov V.1., Polyak L.V., Sadikov M .A. 1993 Radioecology of the Barents and Kara sea level of apprehension and research strategy //Radioactivity and Environmental Security in the Arctig and North Atlantic. Woords Hole 01, USA. P. 267278. 30. Katrich Yu. 1993. Spatual distribution and estimation of tritium budget in Western Arctic seas of Russia and Arctic ocean//Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P.27-332. 31. Kjellstrom B. 1986.Design and operational features, and hazards of Swedish boling water reactors. Exergetics AB. Trosa /Sweden //International nuclear reacthor hazard study. Report prepared for GREENPEACE, September.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

32. Klimov A.I. 1997. Dynamics of artificial radionuclides in the North Atlantic: Sources of artificial radionuclides in the Culf Stream//The Third International Coference on Environmental Radioactivity in the Arctic. Norwey June 1-5, P. 211-212 33. Kershaw P., Baxter A. 1993.Sellafild as a source of radioactivity to the Barents Sea // Radioactivity and environmental security in the oceans: New researsh and policy priorities in the Arctic and policy prioritiesin the Arctic and North Atlantic. Woods Hole. June 7-9. 34. Kershaw P., Baxter A. 1993. Sellafield as a source of radioactivity to the Barents sea // Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P. 161-176. 35. NikitinA.L, Chumichev V.B., Vakulovsky S.M. 1993. Field Studies of Transport of Sellafield Radioactive Wastes to Western Arctic ocean //Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P. 115-119. 36. The AMAP International Symposium on Enviromental Pollution in the Arctic //1997. Extended abstracts. Norwey June 1-5. P. 432. 37. The Third International Coference on Environmental Radioactivity in the Arctic 1997//The AMAP International Symposium on Enviromental Pollution in the Arctic. Extended abstracts. Norwey June 15. P. 280. 38. Strand P., Rudjord A.L., Salbu В., Christensen G., Foyn L., bind В., Bjomstad H., Bjerk T. Nikitin A., Kryshev 1.1., Chumichev V.B., Dahlgaard H., Holm E. 1993. Survey of artificial radionuclides in the Kara sea//Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P.53-65. 39. Strand P., ElisH. 1993. Enviromental Radioactivity in the Arctic and Antarctic. Osteras. P. 432. Strand P. 1994. Radioactive fallout in Norway from the Chernobyl accident//Norwey, NRPA Report.: 2. 40. Tialda H . 1995. Assessment of Possible Impact of Radionuclides in Russian waters and on Russian Land on the North Sea Ecosystem. Arctic Centre, University of Groningen. P. 52.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13. Биоресурсные северных морей

и

биогеографические

особенности

Животный и растительный мир морей Российской Арктики и по составу и по обилию имеет свои характерные особенности, резко отличающиеся от тех, что свойственны населению теплых морей. По качественному составу флора и фауна морей Северного Ледовитого океана, сравнительно бедны. Низкие температуры, большое количество снегов, льдов, низкая продолжительность дня, длительный период полярной зимы, резко сокращающий количество света, необходимого для фотосинтетиков – все эти факторы обуславливают невысокое биологическое разнообразие живых организмов в арктических регионах. Уникальность некоторых видов флоры и фауны с одной стороны представляет интерес с точки зрения их использования для получения ценных продуктов, с другой – требует создания условий для сохранения популяций. 13.1. Общая характеристика флоры и фауны северных морей Полярная морская биота распределена неравномерно. Структура биологического разнообразия российской Арктики в значительной степени определяется сложившимися в ней комплексами морских и береговых биотопов. Значительная часть биологических объектов связана в морях Арктики с пограничными зонами: «море-суша» (собственно побережье), «море-река» (устья рек), «лед-вода» (полыньи, зона кромки льдов) и областями контакта водных масс различного происхождения (океанографические фронты) (Атлас биологического разнообразия, 2011). К настоящему моменту биота российской Арктики изучена недостаточно. Современных списков видов, населяющих её биотопы, не так много. Более того, наблюдаемое сокращение площади ледяного 413

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

покрова, уменьшение массива летнего ледяного покрова, сокращение массива многолетних морских льдов, ускоренное разрушение берегов оказывают влияние на биоразнообразие морских и береговых экосистем Арктики, что являет собой предпосылку к необходимости постоянной ревизии организмов, населяющих обозначенные территории. В подобных условиях одной из первостепенных задач логично становится фиксация видового разнообразия представителей фаунистического и флористического царств, определения их обилия, значения в биогеоценозах, изучение их вклада в изменение динамики арктических экосистем. Следовательно, исследования современного состояния флоры и фауны российской Арктики являются актуальными. Считается, что среди российских арктических морей наиболее богато видами Баренцево море. Оно характеризуется достаточно свободным водообменом с Северной Атлантикой и Арктическим бассейном. Еще одной особенностью является большое количество водных масс, различающихся по своим свойствам. Взаимодействие этих водных масс создает условия для формирования протяженных фронтальных зон. Благодаря взаимодействию арктических и бореальных вод Баренцево море отличается высоким уровнем биологической продуктивности и богато водными организмами, важными для промысла. Освоение северных районов России ставит перед производственными и научно-исследовательскими организациями важную народнохозяйственную и социальную задачу комплексного изучения Арктического шельфа. Прибрежные зоны Баренцева моря это важнейшие районы не только для рыбного промысла, создания сети марихозяйств, но и основная сырьевая база морских макрофитов в Северном бассейне. Закономерности распределения водорослей – основных продуцентов органических веществ в прибрежных экосистемах Арктики являются фундаментальной основой для решения подобных задач.

414

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Общий и чрезвычайно важный признак подавляющего большинства водорослей - их роль как продуцентов. Путем фотосинтеза они превращают физическую энергию солнечного излучения в химическую и составляют основу пищевой цепи в водных местообитаниях. Многие водорослевые сообщества чрезвычайно продуктивны и соперничают со многими наземными экосистемами. Исследования макрофитов в Баренцевом море были начаты немногим более 100 лет назад и характеризовались они в основном флористическим наблюдениями. Впервые Челлманом (Kjellman, 1875, 1877) была сделана попытка выявить взаимосвязи флоры арктических регионов с морской водорослевой флорой Шпицбергена. По результатам экспедиции академика К.Э.Бэра (Baer, 1837) получены сведения о водорослях прибрежной зоны архипелага Новая Земля. Поздние наиболее детальные исследования по Баренцеву морю Челлмана (Kjellman. 1878, 1883) содержат первый систематический список 79 видов водорослей архипелага Новая Земля, Шпицбергена и Кольского полуострова. Описаны характерные черты флоры, распределения водорослей в этих районах и отметил опускание новоземельских литоральных форм водорослей в сублитораль до глубины 6 м. (Пельтихина Т.С., 2000). Менее изученными регионами распространения водорослей Баренцева моря является северная часть архипелага Новая Земля, а также Земля Франца-Иосифа. Диатомовые водоросли - группа одноклеточных организмов (подцарство Настоящие водоросли), отличающаяся от других представителей царства растений особой морфологией клетки, лишенной целлюлозной составляющей и окруженной снаружи твердой кремнеземной оболочкой, по химическому составу, близкой к опалу (SiO2 x nH2O). Диатомовые широко распространены в Биосфере, но исключительно важную роль играют в структуре функционирования морских и пресноводных экосистем. Будучи мощным и неиссякаемым источником органического вещества, они служат постоянной кормовой базой для многих организмов и 415

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

являются первоначальным звеном в пищевых цепях. Отмирая, они дают массу детрита и растворимых органических веществ, тем самым создавая базисный уровень трофических цепей в водных экосистемах. Сами по себе диатомовые также являются прекрасной пищей для многих беспозвоночных животных. Кроме того, ими питается ряд видов рыб, в их числе сельдь, хамса, сардины и другие, а также молодь рыб. Эти особенности показывают значимость исследования состава и структуры сообществ диатомовых водорослей для целей рыбного хозяйства и проведения мониторинга в разнотипных водоемах и водотоках. Проведение подобных изысканий особенно актуально в бассейне Баренцева и Белого морей, акватории которых имеют важное нерестово-нагульное значение. Интерес представляет изучение микроскопической альгофлоры в условиях постоянно увеличивающейся антропогенной нагрузки на их биотопы (открытое море и литораль). Полагая, что в обозримом будущем стартуют масштабные мероприятия по разработке газовых и нефтяных месторождений на шельфе Северного Ледовитого океана, особое значение принимают исследования еще не подвергнутых сильному антропогенному воздействию экосистемы морей Северного Ледовитого океана. Значительный интерес у отечественных ученых вызывает Российский сектор Арктики, в частности, его Баренцевоморский экорегион. Шельф Арктических морей рассматривается в качестве стратегического резерва газовой промышленности России, что, несомненно, задает актуальность исследования с целью прогноза и предупреждения экологических катастроф именно этой части Мирового океана. Экологические условия среды обитания являются определяющими при формировании комплексов диатомовой флоры. Многие виды диатомовых чрезвычайно чувствительны к качественным изменениям. На этом основании, например, они используются как универсальные индикаторы сапробности водоемов (Айздайчер, 2002). Наиболее важными для диатомовых водорослей 416

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

экологическими факторами являются свет, температура, соленость и присутствие органических веществ. Однако до настоящего времени при исследовании состояния среды в Баренцевоморском экорегионе не проводилось систематическое, постоянное изучение диатомовой флоры. В связи с этим особый интерес представляет изучение состава и особенностей сообществ диатомовых водорослей в качестве основы для дальнейших гидробиологических и экологических исследований. Среди морской фауны особо следует выделить хитинсодержащие организмы, к которым относятся крабы, креветки, рачки, а также другие беспозвоночные, которые являются потенциальными источниками хитина и хитозанов – биополимеров XXI века. Общая репродукция хитина в мировом океане оценивается 2,3 млрд т в год (Скрябин, К.Г. и др., 2003). Данные представители фауны широко представлены и изучены в тропических морях. Бореальные и арктические виды менее разнообразны, но вместе с тем представляют несомненный интерес вследствие особенностей протекания биохимических реакций в их организмах в экстремальных условиях. В Баренцевом море основными представителями ракообразных являются акклиматизированный камчатский краб и североморская креветка. Изучение ареала распространения этих и других хитинсодержащих организмов позволит оценить роль этого биополимера в арктических экосистемах, а также выявить новые потенциальные источники хитина и хитозана. В Белом море разнообразие ракообразных ниже, чем в Баренцевом, однако имеет свои особенности и их роль в функционировании экосистем значительна. Таким образом, ключевыми объектами исследований, направленных на изучение экологических особенностей и определение биоресурсного потенциала арктических морей, являются диатомовые водоросли, водоросли-макрофиты и ракообразные.

417

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13.2. Методология исследования В ходе исследований пробы водорослей-макрофитов, диатомовых водорослей, ракообразных и других источников хитина отбирались по маршруту следования судна, а также высадках согласно карте-схеме отбора проб (Рис. 13.1, 13.2). 13.2.1 Методика отбора и обработки проб бурых водорослей Бурые водоросли отбирались в прибрежной зоне северной и северо-восточной части архипелага Новая Земля, южной части архипелага Земля Франца-Иосифа, острова Колгуев, полуострова Канин нос Баренцева моря, острова Сосновец, острова Большой Соловецкий, острова Русский Кузов Белого моря (Рис. 13.1, 13.2). В каждой точке отбирались количественные пробы растений, фиксировалась глубина, описывался характер дна, уклон, тип берега. Количественные пробы водорослей сортировали по видам и определяли соотношение между ними на исследуемых участках. Ламинариевые водоросли отбирались с глубины от 2 до 6 м при помощи оригинальной ручной драги (Рис. 13.3), которая опускаясь на дно с помощью лезвия в передней части, срезает растения. Последние зацепляются за металлические шипы установленные в задней части устройства. Особенности конструкции, а именно, нахождение всех рабочих элементов внутри каркаса из металлической арматуры, предотвращает попадание крупных камней в драгу, а так же сильно снижает вероятность зацепа устройства за крупные камни, при этом водоросли легко проникают в устройство. Драга является двусторонней, что позволяет при падении на верхнюю или нижнюю поверхность работать одинаково результативно. Фукусовые водоросли отбирались вручную на литоральной зоне с глубины до полуметра, либо с использованием драги. При отсутствии атмосферных осадков пробы сушились на открытом воздухе в течение суток. В пасмурную погоду пробы 418

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

высушивались в лабораторных условиях в течение не менее трех суток, поддерживая повышенную температуру в помещении с помощью тепловой пушки (температура 40 °С). Водоросли, высушенные до воздушно-сухого состояния упаковывались в промаркированные бумажные пакеты.

419

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.1. Карта-схема отбора биологических проб в Баренцевом море

420

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.2. Карта-схема отбора биологических проб в Белом море Содержание H, C, N, S в бурых водорослях определяли на элементном CHNS анализаторе Euro EA-3000 (EuroVector, Италия) в Центре коллективного пользования научным оборудованием «Артика» САФУ.

421

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 14.3. Ручная драга для отбора водорослей 13.2.2 Методика водорослей

отбора

и

обработки

проб

диатомовых

Пробы фитопланктона с каждого установленного горизонта в точке отбора получаю путем использования батометров (5 л) гидрологического зонда, отбирая по 40-2000 мл воды с горизонта, параллельно фиксируя в дневнике координаты точки отбора пробы, а также этикетируя емкости с пробами. В течение трех часов с момента отбора, пробы концентрируются и фиксируются. Концентрирование проб проводят методом центрифугирования на центрифуге ЦЛН (20 – 50 мл пробы в течение 20 – 30 мин при 1000 – 1500 об/мин), повышая исходную плотность живого материала в 10-50 раз, делая пробу пригодной для микроскопирования. Супернатант осторожно удаляют, оставляя 1/10 – 1/50 первоначального объема. Осадок взбалтывают круговыми движениями в оставшемся объеме воды, и суспензию клеток перемещают пипеткой в пробирку. После наполнения пробирки концентратом фитопланктона, его немедленно фиксируют 20%-м формалином, прибавляя по каплям в пробирку до появления слабого запаха. В таком виде фиксированная проба может подвергаться микроскопическому исследованию на предмет установления 422

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

наличия/отсутствия в ней представителей диатомовой флоры, а также храниться длительное время в неизменном виде, при сохранении постоянной низкой температуры в помещении в условиях затемнения. Микроскопические исследования на судне выполняли с использованием следующего оборудования: микроскоп ZeissPrimoStar (KarlZeiss) (Рис. 14.4), микроскоп ЛОМО Микмед-1, окулярмикрометр, microscope camera AxioCamERc 5s.

Рис. 13.4. Микроскопический анализ диатомовых водорослей на борту судна (оператор – М.А. Богданова) Для микроскопического анализа на предметное стекло пипеткой помещают каплю пробы, накрывают покровным стеклом и просматриваем препарат последовательно при увеличении 10×, 40× и 90×. Действие повторяют дважды. При обнаружении в пробе представителей отдела Bacillariophyta, фиксировали информацию об обнаруженном объекте в журнале в графе соответствующей глубины и при наличии возможности (разрешение изображения) фотографировали объект при помощи фотокамеры AxioCamERc 5s.

423

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Основным материалом для данной работы послужили пробы эпифитных диатомовых водорослей, собранные за период экспедиции с талломов наиболее распространенных макрофитов литорали Баренцева и Белого морей. Всего за период исследования был обработан 31 фиксированный и отмытый от органики препарат эпифитных диатомовых водорослей. Образцы макрофитов отбирали с глубин от 2 до 6 м с использованием оригинальной ручной драги (Рис. 3) в различных типах фаций литорали. Полученные пробы макрофитных водорослей отмывали от макрозообентоса и частиц грунта и разбирали по видам. Определение видовой принадлежности макрофитов проводили по определителям (Зинова, 1953, 1955; Виноградова, 1979; Перестенко, 1980). Для отделения диатомовых с поверхности макрофитов была использована методика кислотной отмывки. Фиксированный или свежесобранный образец помещается в герметично закрывающуюся емкость и заливается примерно на 2/3 объема 15 – 20% раствором НСl на 30 минут. В течение этого времени емкость с образцом периодически встряхивается. Затем жидкость сливается, и образец промывается несколько раз небольшим количеством дистиллированной воды. Клетки диатомовых отмывали (от кислоты, фиксатора и морской соли) и концентрировали на центрифуге (Георгиев, 2010). Для удаления органического содержимого из клеток диатомовых водорослей препараты обрабатывали «холодным» способом с использованием гипохлорита натрия. Приготовленная подобным образом проба пригодна для детального микроскопического исследования. Изучение диатомовых водорослей проводили методами световой и электронной сканирующей микроскопии, используя следующую микроскопическую технику: световой микроскоп Zeiss Primo Star (Carl Zeiss, Германия) с цифровой фотокамерой Microscope camera AxioCamERc 5s; световой микроскоп Ломо Микмед-1. При просмотре препаратов диатомовые водоросли фотографировали. 424

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Препараты диатомовых водорослей анализировались методом сканирующей электронной микроскопии на электронном растровом микроскопе Zeiss SIGMA VP (Carl Zeiss, Германия) в Центре коллективного пользования научным оборудованием «Артика» САФУ. На образцы наносили золото-палладиевое напыление на комбинированной системе напыления Q150T ES (Carl Zeiss, Германия). Качественный анализ временных препаратов проводили стандартными методами с использованием отечественных и иностранных литературных источников (Диатомовый анализ, 1949, 1950; Прошкина-Лавренко, 1963; Hartley et al., 1996). Названия таксонов в работе унифицированы с использованием интернет базы данных http://www.algaebase.org. 13.2.3 Методика отбора и обработки проб ракообразных Пробы представителей ракообразных отбирались в придонном слое с помощью дночерпателя (Рис. 13.5), с поверхности талломов бурых водорослей, отбираемых драгированием, в штормовых выбросах по берегам на участках согласно карте-схеме (Рис. 13.1).

Рис. 13.5. Отбор проб дночерпателем «Океан»

425

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Для установления таксономической принадлежности, а также экстракции ценных биологически активных соединений пробы помещались в этиловый спирт (96 % об.) либо замораживались. 13.3 Идентификация и районирование морских водорослей Видовой состав альгофлоры Баренцева и Белого морей достаточно разнообразен. Вместе с тем, по систематическому составу флора водорослей Баренцева оря представляет собой обедненную флору Северной Атлатики (Зинова, 1974). Эндемичных родов и видов не наблюдается. В пределах Баренцева моря выделяется две фитогеорафические зоны: бореальная и арктическая. Условная граница между зонами проходит от мыса Святой Нос на северо-запад к Шпицбергену (Виноградова, 1984). При движении от Мурманского побережья на север и северо-восток и на юг – к Белому морю идет обеднение видового состава (Воскобойников, 2006). Но наиболее важными и обилию зарослей с высокой биомассой и промышленной ценности являются бурые водоросли. В Баренцевом и Белом морях главные виды бурых водорослей, образующие их основные запасы, — это Laminaria saccharina, L. digitata, Fucus vesiculosus. При этом они не конкурируют, так как занимают различные горизонты литорали. Laminaria saccharina (Рис. 13.6 А) – бореально-арктический вид. Встречается в Баренцевом, Белом, Карском, Восточно-Сибирском и Чукотском морях России, у берегов Шпицбергена, Гренландии и Арктической Америки, а также в северных частях Атлантического и Тихого океанов до 40° с.ш. Этот вид обитает в сублиторальной зоне в диапазоне глубин от 1,5-2 до 10 – 12 м, прикрепляясь к скалам, камням, крупным раковинам, а также к другим крупным многолетним водорослям (например, Laminaria, Fucus). Вид обладает довольно широкой экологической амплитудой: выносит опреснение (до 2022‰), произрастает в тихих, прибойных и в местах с сильным течением, на больших и малых глубинах. По ценотическим свойствам 426

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

можно отнести к пионерным видам, заселяющим освободившиеся субстраты. Крупная бурая водоросль длиной от 1 – 1,5 до 3 – 4 м. Цвет от светло-желтого, оливкового до темно-йодистого. Слоевище спорофита разделено на пластину, стволик и ризоиды. Пластина цельная, линейная или линейно-овальная. У взрослых растений центральная часть пластины гладкая или слегка волнистая, довольно твердая и толстая, толщиной 1 – 3 мм; между центральной частью и краями пластина приобретает гофрированную форму, оставаясь твердой и толстой; края пластины - мягкие и тонкие, толщиной 0,1 – 0,3 мм. Ширина и толщина пластины меняются в зависимости от условий произрастания: в тихих, защищенных от волнения местах пластина широкая и хрупкая, в прибойных местах и местах с сильным течением - пластина толстая, упругая и более узкая. Стволик длиной 1 – 1,5 м, в основании округлый, в верхней части иногда уплощенный. На

поперечном срезе стволика в базальной части видны "годичные" кольца (Флора и фауна, 2010). Laminaria digitata (Рис. 13.6 Б) - бореально-низкоарктический атлантический вид. Встречается в Баренцевом, Белом и Карском морях России, у берегов Шпицбергена и Гренландии, а также в северной части Атлантического океана до 40° с.ш. Растет на камнях и скалах в сублиторальной зоне, на глубинах от 1,5 – 2 до 8 м (наиболее массово – 2 – 6 м). Встречается в открытых и слабозащищенных местах, предпочитает сильные течения. Образует ассоциации: самостоятельную или совместное L. saccharina и Alaria esculenta, в которые входит в качестве содоминанта, субдоминанта, иногда сопутствующего вида. Длина от 1 – 1,5 до 3-5 м. Цвет от оливкового до темно-бурого. Слоевище спорофита разделено на пластину, стволик и ризоиды. Пластина крупная, веерообразная, более или менее сильно рассеченная на лопасти, с ровными, не волнистыми краями, с клиновидным или сердцевидным основанием. Толщина пластины 1 – 3 мм, поверхность ровная и гладкая, в сухом состоянии пластина непрозрачная. В проточных местах лопасти четко отграниченные, с несколько утолщенными краями. В тихих,

427

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

защищенных от волнения местах пластины рассечены очень слабо, лопасти широкие, их число сокращается до 1 – 2, иногда пластина приобретает форму полусферы. Небольшие овальные или округлые сорусы со спорангиями темно-бурого цвета разбросаны по концам лопастей пластины. Стволик, большей частью длинный (1 м и более), довольно толстый, иногда сильно сдавленный, оканчивающийся густым пучком ризоидов. На поперечном срезе стволика в базальной части видны "годичные"кольца.

А Б Рис. 13.6. – Талломы ламинариевых водорослей Баренцева моря А – Laminaria saccharina, Б – Laminaria digitata

428

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Fucus vesiculosus – широкобореально-арктический вид. Распространен в Северной Атлантике от Шпицбергена и Гренландии до северо-западного побережья Африки, на атлантических островах (Азорские, Бермудские, Канарские) и вдоль берегов Северной Америки. В России - Баренцево, Белое, Карское, Балтийское моря. Абсолютный доминант литоральной донной растительности, один из доминантов сублиторального макрофитобентоса. Растет на литорали (от верхней до нижней) и в сублиторали, на соленых маршах, в эстуариях рек, в прибойных и защищенных местах (Рис. 13.7). Исключительно толерантен к солености, температуре и осушению. На верхней литорали в жаркие дни на отливе высыхает до воздушносухого состояния, на приливе "оживает". На нижней литорали – верхней сублиторали образует смешанные заросли с другими видами рода и с аскофиллумом. На среднего размера талломе фукуса одновременно находится до 80 – 100 литторин, которые прячутся и кормятся в нем. Талломы крупные – до 200 см высотой (сублиторальная форма), обычно – около 50 см. Длина талломов карликовой экологической формы (ecad muscoides) — 2 – 5 см, иногда 10 – 11 см. Цвет буровато-оливковый, молодые части - светлооливковые. Талломы прикрепляются к субстрату базальным диском (подошвой) диаметром до 1 – 1,2 см. Стволик округлый в сечении, темный. Ветвление дихотомическое, часто образуются пучки адвентивных ветвей на местах ранений таллома. Ветви от узких (до 1 см) до широких (до 4 см у сублиторальной F. giganteus), плоские, иногда с волнистым краем, с выраженным средним нервом. Воздушные пузыри закладываются весной, обычно парные – по обе стороны от жилки, часто тройные. Их стенки плотные, сами пузыри упругие, сохраняются на талломе в течение нескольких лет. Рецептакулы верхушечные, округлые, овальные, одиночные или двойные, иногда со стерильными верхушками, в них образуется 80 – 170 (до 380) скафидий, полость рецептакула заполнена паренхиматозной тканью, часто с большим количеством газовых пузырьков. 429

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

А

Б

Рис. 13.7 – Заросли фукусовых водорослей Баренцева моря А – в нижней литорали, Б – в верхней литорали

430

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Ascophyllum nodosum – аркто-бореальный вид, распространенный в Северной Атлантике: в Европе (Шпицберген, Исландия, Британские острова, Фарерские острова, Скандинавия), Гренландии и Северной Америке. Характерное местообитание данного вида России - Белое и Баренцево моря. A. nodosum наряду с F. vesiculosus является одним из главных доминантов литоральной донной растительности в указанных регионах. Растет в нижней и верхней сублиторали, на скалах и валунах, в прибойных и защищенных местах (Рис. 13.8). Образует как моноспецифичные, так и смешанные заросли – с видами рода Fucus; отдельные растения и небольшие куртины встречаются среди зарослей Zostera marina. Кроме типичной прикрепленной формы встречаются несколько экологических форм (экад), характерных для опресненных маршевых местообитаний с рыхлыми грунтами, эстуариев рек. Таллом A. nodosum плетевидный, обильно дихотомически и неправильно разветвленный, плотный, мясистый, сдавленноцилиндрический, прикрепляется подошвой. В прибойных местах часто образуются пучки адвентивных ветвей на местах обрывов и ранений таллома. Воздушные пузыри крупные, овальные, однокамерные, с плотными стенкам, упругие, расположенные интеркалярно. В течение года образуется два ряда воздушных пузырей. Рецептакулы овальные, расположены на боковых частях ветвей, на более или менее длинных «ножках». В местах с очень сильным прибоем на скалах встречаются карликовые растения (не более 10 см высоты), относящиеся к вариету minor. Является промысловым видом. Используется для производства альгинатов, маннита, противоожоговых средств, водорослевой кормовой крупки. Традиционно используется в качестве удобрения.

431

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.8. – Талломы Ascophyllum nodosum Белого моря В ходе работ в Баренцевом море были отобраны пробы бурых водорослей на архипелаге Новая Земля, на Земле Франца-Иосифа и на полуострове Канин нос (Рис. 13.9). Ламинариевые водоросли широко распространены в акватории Баренцева и Белого морей, даже в самых северных широтах, на Земле Франца-Иосифа. Доминируют три вида: L. saccharina, L. digitata и Alaria esculentа (Таблица 13.1, 13.2). Фукусовые водоросли так же распространены в Барецевом море. Доминирующим видом является Fucus vesiculosus. Фукусовые водоросли не были обнаружены на земле Франца-Иосифа. Заросли Ascophyllum nodosum за время прохождения экспедиции были отобраны в Белом море. У берегов арх. Новая Земля и Земля ФранцаИосифа данный вид бурых водорослей обнаружен не был.

432

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.9. – Распространение семейств бурых водорослей в Баренцевом море

433

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 13.1 - Характеристика районов отбора проб ламинариевых водорослей в Баренцевом море Соотношение ламинариевых в зарослях, % L.Sac 20-25 L.Dig 20-25 Alaria 50-60

Точ ка

Район

Координат ы

1

О-в СкоттКелти

80°20' N, 52°35' E

2

Мыс Желания

77°10' N, 68°00' E

L.Sac 40-45 L.Dig 40-45 Alaria 10-20

3

Оранские острова

770 02' N 670 41' E

L.Sac 30-35 L.Dig 30-35 Alaria 30-35

4

Острова Гольфстрим

760 25' N 640 10' E

L.Sac 30-35 L.Dig 30-35 Alaria 30-35

5а

Русская гавань, Бухта Володкина

760 14' N 620 41' E

L.Sac 30-35 L.Dig 30-35 Alaria 30-35

Уклон дна слабый. Галька, валуны (диаметр до 40см)

Русская гавань бухта Воронина

76°14' N, 62°44' E

L.Sac 20-25 L.Dig 20-25 Alaria 40-50

Уклон дна слабый. Галька, Валуны (диаметром до 40 см)

68°39' N, 43°11' E

L.Sac 30-35 L.Dig 30-35 Alaria 30-35

Уклон дна слабый. Галька, Валуны (диаметром до 40 см)

5б

7

Полуостров Канин нос

Тип литорали, грунта

Примечание

Резкий уклон дна. Галька, валуны (диаметр до 30 см) Уклон дна слабый. Галька, Валуны (диаметром до 40 см) Уклон дна слабый. Галька, Валуны (диаметром до 40 см) Уклон дна слабый. Валуны (диаметром до 40 см)

Ламинариевые водоросли растут в узкой полосе (около 3-4 метров) при этом A. esculenta доминировала. Отбор проб производился в 5-10 метрах от берега. Место отбора представляет собой залив. Ламинариевые водоросли образуют сплошные заросли на глубине 2-6 метров, при этом растут совместно. Так же, в небольшом количестве, обнаружен вид Saccorhiza dermatodea. Отбор проб производился в 50-60 метрах от берега. Открытый берег, ламинариевые водоросли произрастают совместно небольшими очагами на глубине 2 - 6 метров. При увеличении глубины ближе к 6 метрам начинает доминировать A. esculenta. Отбор проб производился в 10-20 метрах от берега. Открытый берег, ламинариевые водоросли произрастают совместно небольшими очагами на глубине 2 - 6 метров. При увеличении глубины ближе к 6 метрам начинает доминировать A. esculenta. Отбор проб производился в 20-30 метрах от берега. Место отбора представляет собой залив подкововидной формы, ламинариевые водоросли образуют сплошные заросли. Совместно произрастают L. saccharina, L. digitata и алария на глубине 3-6 метров. Отбор проб производился в 20-30 метрах от берега. L. digitata произростает на глубине 1-3 метра, между камнями, отдельно от зарослей Alaria esculenta, которая доминирует на глубине 4-6 м, и зарослей L. saccharina на глубине 3-4 метров. В целом доминировала алария, немного меньше сахарины и L. digitata. Отбор проб производился в 20-30 метрах от берега. Место отбора проб располагалось между двумя грядами бурунов, при этом L. saccharina и Alaria esculenta произрастали совместно между грядами на глубине 3-6 метров, а L. digitata произрастала в непосредственной близости от бурунов на глубине 3-4 метра. Отбор проб производился в 50-60 метрах от берега.

434

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 13.2 - Характеристика районов отбора проб ламинариевых водорослей в Белом море Точ ка

Район

Координат ы

Соотношение ламинариевых в зарослях, %

1

О-в Сосновец

66°29' N, 40°41' E

L.Sac 40-45 L.Dig 15-20 Alaria 35-40

2

О-в Большой Соловецкий

65°02' N, 35°35' E

L.Sac 45-50 L.Dig 50-55

3

О-в Русский Кузов

640 55' N 350 10' E

L.Sac 55 - 60 L.Dig 40 - 45

Тип литорали, грунта

Примечание

Уклон дна преимущественно слабый. Встречаются места с более резким уклоном дна. Валуны, мелкие камни. Уклон дна слабый. Галька, валуны, местами выступающие изпод воды (диаметром до 50 см) Уклон дна слабый. Имеются участки с резким уклоном дна. Берег каменистоскалистый.

Исследована прибрежная зона вокруг острова Сосновец. Ламинариевые водоросли образуют сплошные заросли на глубине 3-6 м, распределены неравномерно по видам. Заросли L. digitata сосредоточены в прибрежной зоне с более резким уклоном дна. Отбор проб производился в 5-20 метрах от берега.

435

Отбор производился близ мыса Толстик. Ламинариевые водоросли образуют сплошные заросли на глубине 4 – 6 метров. Отбор проб производился в 50 - 100 метрах от берега.

Сплошные заросли ламинариевых водорослей на глубине 3 – 6 метров. Преобладает L. saccharina, на участке с более резким уклоном дна в проливе между островами – преобладает L. digitata. Отбор проб производился в 5 – 20 метрах от берега.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Были проанализированы размерно-возрастные показатели L. saccharina, отобранные в Белом море. Максимальные размеры пластины и стволика для 2 и 3-летних ламинарий отмечается на точке отбора у о. Большой Соловецкий (Таблица 13.3). Для исследованных участков Баренцева моря характерна более высокая длина стволика (более 100 см), а на участке отбора у о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа) отмечена аномальная ширина пластины (более 50 см). Таблица 13.3 – Размерно-возрастные показатели зарослей L. saccharina в Белом море (30.06 – 06.07.2012) Возраст, год

Длина пластины (Lim), см

Ширина пластины (Lim), см

Длина стволика, см

2+

141,5 (83,0 – 215,0)

о. Сосновец 26,0 (12,7 – 36,2)

Объем материала, шт.

18,8

17

м. Толстик (о. Большой Соловецкий) 2+

144,4 (90,0 – 183,0)

42,8 (37,5 – 51,0)

65,5

12

3+

154,9 (117,5 – 186,0)

47,5 (37,9-63,1)

70,6

10

2+

о. Русский Кузов (арх. Кузова) 143,5 (104,9 – 181,8) 21,0 (18,0 – 24,0)

54,0

10

3+

180,3 (168,0 – 206,0)

52,5

10

24,2 (19,1 – 28,0)

Элементный анализ бурых водорослей L. saccharina, L. digitata, F. vesiculosus отобранных в различных районах Баренцева и Белого морей включал определение содержания С, H, N и S. Следует отметить низкое содержание углерода и водорода в ламинариевых водорослях в точке отбора у о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа): менее 20 % С и менее 3 % H (Таблица 13.4, 13.5). Содержание азота колеблется в интервале 0,4…1,4 % для L. saccharina, для L. digitata несколько выше – 0,9…1,7 %. Содержание серы для L. saccharina составило 0,8…1,9 %, для L. digitata – 1,1…1,7 %. Для F. vesiculosus в сравнении с ламинариевыми характерно более высокое содержание S – до 2,5 % и С – до 41,1 % (Таблица 13.6). Состав органической и минеральной составляющей бурых водорослей Белого моря приведен в Таблицах 13.7, 13.8. 436

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 13.4 – Элементный состав L. saccharina на различных широтах Белого и Баренцева морей Точка отбора

Координаты

Содержание элементов, % H N

C о. Скотт-Келти (архипелаг Земля Франца-Иосифа) м. Желания (архипелаг Новая Земля) зал. Русская гавань (архипелаг Новая Земля) м. Канин нос о. Сосновец м. Толстик (о. Большой Соловецкий)

80°20' N 52°35' E 77°10' N 68°00' E 760 14' N 620 41' E 68°39' N 43°11' E 66°30' N 40°41' E 65°02' N 35°36' E

S

18,445±0,738

2,819±0,141

1,234±0,062

0,865±0,043

37,606±1,504

5,352±0,268

0,990±0,050

1,261±0,063

31,924±1,277

4,610±0,230

1,106±0,055

1,864±0,093

35,755±1,430

5,479±0,274

0,460±0,023

0,917±0,046

26,255±1,050

3,119±0,156

1,399±0,070

1,528±0,076

36,353±1,454

4,909±0,245

0,363±0,018

1,132±0,057

Таблица 13.5 – Элементный состав L. digitata на различных широтах Белого и Баренцева морей Точка отбора

Координаты

Содержание элементов, % к а.с. водорослям H N

C о. Скотт-Келти (архипелаг Земля Франца-Иосифа) м. Желания (архипелаг Новая Земля) зал. Русская гавань (архипелаг Новая Земля) м. Канин нос о. Сосновец

80°20' N 52°35' E 77°10' N 68°00' E 76°14' N 62°44' E 68°39' N 43°11' E 66°30' N 40°41' E

S

16,145±0,646

2,199±0,110

1,132±0,057

1,065±0,053

38,370±1,535

5,476±0,274

1,397±0,070

1,546±0,077

35,204±1,408

5,274±0,264

1,702±0,085

1,411±0,071

32,579±1,303

4,234±0,212

1,296±0,065

1,726±0,086

33,157±1,326

4,630±0,232

1,485±0,074

1,456±0,073

437

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

м. Толстик (о. Большой Соловецкий)

65°02' N 35°36' E

35,639±1,426

4,780±0,239

0,927±0,046

1,605±0,080

Таблица 13.6 – Элементный состав F. vesiculosus на различных широтах Белого и Баренцева морей Точка отбора

Координаты

Содержание элементов, % к а.с. водорослям H N

C м. Желания (архипелаг Новая Земля) зал. Русская гавань (архипелаг Новая Земля)

77°10' N 68°00' E 76°14' N 62°44' E 66°30' N 40°41' E 65°02' N 35°36' E

о. Сосновец м. Толстик (о. Большой Соловецкий)

S

39,567±1,583

4,764±0,238

1,327±0,066

2,285±0,114

41,149±1,646

5,035±0,201

1,815±0,091

2,307±0,115

35,431±1,417

4,003±0,200

1,082±0,054

2,503±0,125

39,458±1,578

4,372±0,219

0,361±0,018

1,689±0,084

Таблица 13.7 – Компонентный состав биомассы бурых водорослей Белого моря Вид водорослей L.saccharina L.digitata F.vesiculosus А.nodosum

Альгиновые кислоты, %

Маннит, %

Клетчатка, %

Липофильные вещества, %

Хлорофилл, %

Каротиноиды, мг/г

Зольность, %

22,20 23,27 31,08 34,10

17,3 16,7 13,2 10,1

33,0 38,2 64,0 64,0

3,89 5,70 8,23 8,36

0,28 0,60 0,41 0,24

0,037 0,025 0,079 0,063

19,9 29,2 11,4 12,7

Таблица 13.8 – Минеральный состав биомассы бурых водорослей Белого моря (% к а.с.в.) Вид водорослей

Na

Mg

Cl

K

P

Ca

Fe

Si

L.saccharina L.digitata

2,80 2,79

0,58 0,79

6,9 9,33

5,27 7,72

0,23 0,29

0,89 1,68

0,023 0,022

0,028 0,143

438

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

F.vesiculosus А.nodosum

1,61 1,83

0,79 0,99

1,96 2,16

1,30 1,23

439

0,16 0,19

0,85 1,50

0,019 0,021

0,045 0,207

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Cодержание маннита в исследованных образцах у L.saccharina выше на 30 %, чем у A.nodosum. При этом наибольшее количество альгиновых кислот обнаружено в фукусовых водорослях, в среднем на 30 % выше, чем у ламинариевых. Следует отметить довольно высокое содержание липофильных веществ во всех четырёх видах исследуемых бурых водорослей. Наибольшее содержание липидов обнаружено в фукусовых водорослях - 8,23% для F.vesiculosus и 8,36% для A.nodosum, что в среднем более чем на 50% выше чем в L.saccharina и на 30% выше чем в L.digitata. Наибольшее количество каротиноидов также содержится в фукусовых водорослях - 0,79 мг/г для f.vesiculosus и 0,63 мг/г для a.nodosum, что в среднем больше чем в ламинариевых на 55%. Для L. digitata характерно более высокое содержание хлорофилла (0,41 %) по сравнению с другими образцами бурых водорослей. По минеральной составляющей беломорские ламинариевые водоросли богаче, чем фукусовые (Таблица 13.8), содержание Na, Mg, Cl K и P в L. saccharina, L. digitata выше, чем в F. vesiculosus A. nodosum. Таким образом, бурые водоросли являются ценными источниками полисахаридов, других биологически активных соединений а также минеральных компонентов. 13.4. Характеристика диатомовой флоры Баренцева и Белого моря Основная роль в продуцировании органического вещества в море принадлежит фитопланктону. Фитопланктон арктических морей на более чем 70% состоит из диатомовых водорослей, обитающих в толще воды не ниже границы фотической зоны. Глубина, на которой обычно отмечают массовые скопления колониальных и одиночных форм диатомовых зависит от глубины конкретного водоема. Так, в Баренцевом море, максимальные глубины которого немногим превышают 300 м, слой концентрации диатомовых расположен на глубине 50 – 70 м. Такая закономерность неслучайна и обусловлена рядом физико-химических факторов водной среды (слой волнового 440

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

перемешивания, слой концентрации биогенных элементов, уровень содержания кислорода, проникновения света, влияние фронтальных зон моря и др.). Все перечисленные выше факторы влияют не только на вертикальное распределение диатомовых в бассейне, но и на динамику развития микроскопических водорослей. Именно годичные флуктуации влияния факторов среды определяют такое явление, как пик развития диатомового фитопланктона. На основе длительных исследований, посвященных приросту биомассы и формирования чистой первичной продукции (Net Primary Production, NPP), для морей арктического бассейна Северного Ледовитого океана отмечена закономерность, согласно которой пик развития диатомовых водорослей в Баренцевоморском экорегионе приходится на месяцы август и сентябрь, что обусловлено достижением оптимальных условий среды для диатомовых. Полученные нами результаты исследования баренцевоморских вод на предмет содержания в них представителей отдела Bacillariophyta отвечают закономерности, согласно которой наименьшие концентрации диатомовых обычно наблюдаются в мае-июне (Рис. 13.10). Результаты исследования воды на предмет концентрации в них необходимых для нормальной жизнедеятельности диатомовых биогенных элементов показывают чрезвычайно низкое содержание аммонийного азота, фосфат-ионов. Кроме того, отмечено чрезвычайно высокое содержание кислорода в слое потенциального обитания диатомовых (выше 70 %), что выступает в данном случае лимитирующим фактором к массовому развитию Bacillariophyta.

441

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.10. Сезонные изменения первичной чистой продукции в арктических морях (Arrigo, 2011) По результатам анализа проб воды Баренцева моря в раннелетний период (1 – 28 июня) по основным океанографическим разрезам были обнаружены чрезвычайно низкая концентрация и небольшое разнообразие видов диатомовых, среди которых присутствовали виды таких родов, как Tabellaria, Hemiaulus, Bacterosira, Melosira и др. Макрофитные водоросли являются неотъемлемой частью экосистем Баренцева и Белого морей. Формируя собой основную часть растительной биомассы в арктических бассейнах, талломы макрофитов литорали и сублиторали представляют обширную поверхность, обрастаемую диатомовыми водорослями. Фитоперифитон, значительную часть которого составляют диатомовые водоросли, является первоисточником органического вещества в море, входит в рацион многих животных, реагирует на перемену качества воды и может способствовать ее очищению; (Георгиев, 2010; Маккавеева, 1960; Раилкин, 1998; Round et al., 1990; Mary, 1998; Van Dam et al., 2002; Sullivan, 2004). В бассейнах Баренцева и Белого морей эпифитная диатомовая флора представлена небольшим видовым разнообразием и количественным развитием на талломах фукусовых и ламинариевых 442

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

водорослей (Короткевич, 1960; Totti et al., 2009). Ценозы диатомовых обрастаний состоят из колониальных и одиночно живущих форм. Основным отличием эпифитов от других форм диатомовых водорослей являются особенности морфологии панциря. Эпифитная флора представлена, как правило, пеннатными диатомовыми, форма панциря которых наиболее адаптирована к прикреплению к базибионту макрофитной водоросли. В морях обычны представители Bacillariophyta родов Licmophora, Grammatophora, Achnanthes, Mastogloia, Cocconeis, Synedra (Тахтаджян, 1974). Физико-химические и гидрографические показатели в Белом и Баренцевом морях различаются, что в свою очередь определяет различие гидробионтного состава в этих морях. Так, благодаря своим гидрологическим и физико-географическим особенностям, Белое море обладает весьма богатой диатомовой флорой (Бондарчук, 1976). Известно, что, несмотря на различные гидрохимические режимы в акватории, Баренцево море небогато диатомовыми водорослями (Диатомовые водоросли СССР, 1974), однако исследований эпифитных диатомовых баренцевоморской литорали немного, а единичные работы, посвященные изучению подобных ценозов (Короткевич, 1960) определяют необходимость повторных ревизий видов эпифитных диатомовых водорослей сублиторальной зоны Баренцева моря. В связи с этим целью данного исследования было изучение эпифитной диатомовой флоры сублиторали Баренцева и Белого морей на основных видах макрофитов и оценка вариабельности видов эпифитных диатомовых в широтном распределении. Для реализации поставленной цели были отобраны пробы макрофитов, наиболее распространенных в водах Белого и Баренцева морей: Laminaria saccharina (Linnaeus) C.E. Lane, C. Mayes, Druehl et G.W. Saunders, Laminaria digitata (Hudson) J.V. Lamouroux, Fucus vesiculosus Linnaeus, Desmarestia aculeata (Linnaeus) J.V.Lamouroux и Plumaria elegans (Bonnemaison) F.Schmitz. Самая северная точка отбора была расположена в сублиторали о. Скотт-Келти (архипелаг Земля Франца-Иосифа, Баренцево море) с координатами 80°20' N 53°37' E, самая южная – о. Русский Кузов (Белое море) в точке с координатами 64°56' N 35°07' E. Всего за период экспедиции было исследовано 7 443

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

географических объектов (о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа), мыс Желания и залив Русская Гавань (арх. Новая Земля), о. Колгуев, пов Канин Нос, о. Сосновец, о. Русский Кузов), расположенных на разных широтах в пределах акваторий Белого и Баренцева морей (характеристика биотопов см. Таблица 1,2). Расстояние между конечными точками отбора проб более чем в 15° позволило нам проследить смену основных видов эпифитных диатомовых водорослей в Баренцевоморском и Беломорском экорегионах. Для выделения структурообразующего комплекса эпифитных диатомовых была проведена относительная оценка обилия видов по частоте встречаемости их в препаратах. К массовым (доминантным) видам отнесены те, которые отмечались от одного до нескольких экземпляров в каждом поле зрения. Почти все представители диатомовой флоры, обнаруженные в исследуемой пробе, определялись до вида. На всех исследованных образцах макрофитов были обнаружены три структурообразующих вида диатомовых водорослей: Licmophora paradoxa (Lyngbye) C. Agardh, Rhoicosphenia abbreviata (C. Agardh) Lange-Bertalot и Cocconeis costata Gregory. Выстраиваясь в общий тренд, представители вида Licmophora paradoxa в массе были отмечены на макрофитах в сублиторали северной части Баренцева моря; комплекс диатомовых вида Rhoicosphenia abbreviata преобладал в отношении относительного обилия в южной части акватории Баренцева моря наравне с видом Licmophora paradoxa; в Белом море на макрофитах доминируют представители диатомовых водорослей Cocconeis costata и Rhoicosphenia abbreviate, вытесняя из структурообразующего эпифитного диатомового коплекса вида Licmophora paradoxa (Рис. 13.11).

444

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.11. Licmophora paradoxa (Lyngbye) C. Agardh Панцирь с пояска широко-клиновидный, с округлыми углами, вставочные ободки сильно изогнутые, септы длинные. Створки булавовидные, с широко-округлым головным концом, края створок ниже середины слегка вогнутые, около базального конца параллельные, длина 36,16-96,95 μм, ширина 7-13 μм. Поперечные штрихи нежные, у базального конца 23-25 в 10 μм, у головного 27-30 в 10 μм. Охарактеризуем вид Cocconeis costata Gregory. Створки эллиптические, длина 20,91-34,71 μм, ширина 8-18 μм. На обеих створках осевое поле узколинейное, центральное поле поперечное, суживается к краям створки, имеется только на нижней створке. Верхняя створка: штрихи слегка радиальные, состоят из двойных рядов точек. Штрихи чередуются с гладкими ребрами. Нижняя створка: штрихи менее ясно-пунктирные, чередующиеся с более узкими ребрами, до 15 ребер в 10 μм (Рис. 13.12). Виды рода Cocconeis являются типичными эпифитами (Рис. 13.12 – 14.15 ). Они широко представлены и часто являются доминантами в эпифитных сообществах, как в пресной, так и в морской среде, и на различных базибионтах - и макрофитах и высших растениях (Георгиев, 2010; Короткевич, 1960; Маккавеева, 1960; Прошкина-Лавренко, De Stefano et al., 2000; Albay, Akcaalan, 2003; Al-Handal, Wulff, 2008). Рассмотрим подробнее основных представителей макрофитной флоры Белого и Баренцева морей и обнаруженные на поверхности их талломов эпифитные диатомовые комплексы. 445

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.12. Внутренняя поверхность створок Cocconeis costata Gregory

Рис. 13.13. Нижняя створка Cocconeis stauroneiformi

446

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.14. Нижняя створка, внутренняя поверхность Cocconeis stauroneiformi

Рис. 13.15. Cocconeis scutellum, внизу – C. stauroneiformi

447

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Одним из наиболее массовых представителей среди макрофитов была бурая водоросль L. saccharina (таблица 13.1, 13.2, рис. 13.6А). Отбор осуществляли в следующих точках: о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа), зал. Русская гавань (арх. Новая Земля), по-в Канин Нос и о. Русский Кузов. Наибольшее видовое разнообразие среди эпифитных диатомовых отмечено на талломах, отобранных в самом северном биотопе (о. Скотт-Келти) (см. Табл. Сводную), установлена видовая принадлежность 13 диатомовых водорослей. Однако следуя литературным данным (Короткевич, 1967), видовое разнообразие диатомовых в границах исследованной акватории выше. Динамика количественно-видовой представленности диатомовых на макрофитах L. saccharina отвечает тенденции сокращения видового разнообразия в направлении север-юг, что может быть связано с изменением физикохимических и гидрологических условий в акваториях морей, особенностями береговой линии и условиями сублиторальной зоны, а также с кислородным режимом вод. Качественный и количественный состав эпифитов зависит также от того, является ли таллом макрофита старым или молодым, здоровым или поврежденным, причем старые и поврежденные макрофиты обрастают более интенсивно (Георгиев, 2010; Короткевич, 1960; Маккавеева, 1960; Прошкина-Лавренко, 1963; Александров, Гаркуша, 2008). Прослеживается смена доминантных форм диатомовых на исследованном широтном отрезке (Таблица 13.9): в биотопах Баренцева моря во флоре преобладает вид Licmophora paradoxa – единственный массовый представитель в сублиторали о. Скотт-Келти и один из двух доминирующих видов в сублиторали залива Русская Гавань и полуострова Канин Нос. В Белом море на талломах L. saccharina не обнаружено массовой представленности вида Licmophora paradoxa: примерно с 680 с.ш. среди доминант был отмечен диатомовый вид Cocconeis costata и уже в массе обитающий на талломах сублиторали о. Русский Кузов при отсутствии в структурообразующем комплексе эпифитных диатомовых вида Licmophora paradoxa. В ходе микроскопического исследования препаратов были определены линейные размеры массовых представителей эпифитной диатомовой флоры на каждом виде базибионта. Длина створок 448

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

диатомовых вида Licmophora paradoxa изменялась в широтном отношении незначительно. Максимальная средняя длина отмечена у представителей видов эпифитного сообщества в сублиторали залива Русская Гавань (арх. Новая Земля) – 70,35 μм, минимальная - в сублиторали полуострова Канин Нос – 50,98 μм. Другим массовым видом бурых водорослей в арктических морях является L. digitata (таблица 13.1, 13.2, рис. 13.6Б). Отбор проб производили в сублиторали о. Скотт-Келти (арх. Земля ФранцаИосифа), залива Русская Гавань (арх. Новая Земля), полуострова Канин Нос и о. Русский Кузов. Наибольшее видовое разнообразие среди эпифитных диатомовых обнаружено в самой южной точке (Белое море, о. Русский Кузов) (см. Таблица 13.9), флора комплекса представлена преимущественно видами р. Cocconeis и отличается невысоким разнообразием видов диатомовых, в отличие от эпифитных комплексов талломов L. saccharina в тех же экорегионах. Структурообразующий комплекс во всех точках отбора проб составляет вид Licmophora paradoxa, за исключением точки в сублиторали о. Русский Кузов – здесь доминируют представители вида Rhoicosphenia abbreviata (Таблица 13.9, Рис. 13.16).

449

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.16. Rhoicosphenia abbreviate Линейные размеры основного доминанта Licmophora paradoxa на макрофите L. digitata значительно варьируют с изменением широты: минимальная средняя длина створок (46,73 μм) Licmophora paradoxa отмечена в точке с координатами 76014’N (залив Русская Гавань), максимальная (78,97 μм) – в точке с координатами 68°40' N (по-в Канин Нос). Резкое увеличение длины створок наглядно отображено на Рис… Подобное изменение линейных размеров створки диатомовой водоросли может быть связано со специфическими условиями среды обитания, в которых может обитать лишь ограниченное число видов диатомовых. Сокращение видового разнообразия диатомовых в сублиторали по-ва Канин Нос в свою очередь ослабляет конкуренцию видов за площадь субстрата (базибионта, макрофита), что, возможно, выражается в возможности диатомовых значительно увеличить свои размеры. Несомненно, положительное влияние на увеличение длины створок диатомовых оказывает химическая составляющая - содержание в воде биогенов, необходимых для нормального протекания процессов 450

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

метаболизма в клетках Bacillariophyta, и растворенного кремния, также необходимого диатомовым, но для построения кремнеземного панциря. F. vesiculosus – один из самых распространённых и типичных литоральных макрофитов Белого и Баренцева морей, наиболее густые заросли которого отмечаются в средней литорали (Рис. 13.7). Верхняя граница его распространения на каменистой (вне литоральных ванн), валунно-песчаной и валунно-песчано-илистой литоралях начинается выше всех остальных, а нижняя граница опускается до глубины 8 метров (Гемп, 1967). Этот вид демонстрирует удивительную толерантность к факторам среды. Он способен существовать в широком диапазоне солёности воды (от 6 - 7 %о до 36 %о), что позволяет ему обитать не только в типично океанических условиях, но и в эстуариях; он прекрасно переносит резкие перепады температуры и сильное иссушение (Георгиев, 2010). Отбор проб производили в сублиторали о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа), мыс Желания и залива Русская Гавань (арх. Новая Земля), о. Колгуев и литорали о. Сосновец и Русский Кузов. Структурообразующий комплекс во всех точках отбора проб в Баренцевом море составляет вид Licmophora paradoxa, в Белом море (сублитораль о. Сосновец и о. Русский Кузов) доминируют представители р. Cocconeis, а также вид Rhoicosphenia abbreviata (Таблица 13.9). Средние линейные размеры основного доминанта Licmophora paradoxa на данном виде макрофита изменяются незначительно с тенденцией к увеличению длины створки диатомовой водоросли с уменьшением градуса широты: от 56,41 μм (мыс Желания, арх. Новая Земля) до 61,46 μм (о. Русский Кузов). Значительных различий в длине створок Licmophora paradoxa, собранной с макрофитов, произрастающих в различающихся экологических условиях (литораль и сублитораль) не выявлено. Desmarestia aculeata также является широко распространенным видом (Рис 13.17 А). Морфология этой бурой водоросли варьируется в зависимости от сезона года. Ветви плоские, узкие, супротивно и попеременно разветвленные, с шиповидными выростами. Окраска варьирует от оливково-бурой до зеленоватой. 451

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Встречается на каменисто-песчаных, каменисто-илистых грунтах, камнях, скалах, раковинах, водорослях. Распространена в сублиторали и литоральных ваннах. Клетки Desmarestia aculeata содержат сульфатионы. Когда клетки разрушаются, ионы взаимодействуют с морской водой с образованием серной кислоты. Таким образом Desmarestia aculeata защищена от поедания представителями гидрофауны (Зинова, 1953).

А

Б

Рисунок 13.17 Талломы макрофитных водорослей Desmarestia aculeata (А) и Plumaria elegans (Б) Отбор проб производили в сублиторали о. Скотт-Келти (арх. Земля Франца-Иосифа), мыс Желания (арх. Новая Земля), о. Сосновец. Структурообразующий комплекс в точках отбора проб представлен видами Licmophora paradoxa, Pinnularia sp., Rhabdonema arcuatum, 452

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Cocconeis pinnata и Cocconeis costata (Таблица 13.9). Структурообразующими видами в Белом море, как и на макрофитах L. saccharina и F. vesiculosus, являются представители р. Cocconeis. Слоевище Plumaria elegans (Рис. 13.17 Б) плоское, в виде кустиков до 5—10 см, поочередно и перисто разветвленное. Слоевище тонкое, нежное. Многочисленны перисто разветвленные веточки без корового слоя. Характерны параспорангии и тетраспорангии. Встречается на литорали, в прибойных и полузащищенных местах, между валунами (Зинова, 1953). Отбор проб производили в сублиторали залива Русская Гавань (арх. Новая Земля), о. Колгуев и о. Русский Кузов. Отличительной особенностью структурообразующего комплекса эпифитных диатомовых на данном макрофите является резкая смена доминантных видов в каждой новой точке в направлении уменьшения градуса широты (Таблица 14.9). В северной части Баренцева моря (зал. Русская Гавань) на талломах Plumaria elegans, как на остальных рассмотренных в работе макрофитах преобладает вид Licmophora paradoxa, а также виды Rhoicosphenia abbreviate, Cocconeis pinnata и Grammatophora angulosa, не отмеченные ни на одном из указанных макрофитов в столь высоких широтах. В южной части Баренцева моря (о. Колгуев) Licmophora paradoxa вытеснена другими доминантами - Grammatophora angulosa и Rhoicosphenia abbreviate. В Белом море эпифитная диатомовая флора в массе представлена видом Cocconeis costata, таким образом коррелируя с эпифитной диатомовой флорой макрофита Laminaria saccharina.

453

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 13.9 – Список видов эпифитной диатомовой флоры Баренцева и Белого морей Название водорослимакрофита Laminaria saccharina

Место отбора пробы

Координат ы

1) ЗФИ, о. СкоттКелти

80°20’N 53°37’E

16.06.1 2

2) НЗ, зал. Русская гавань

76°14’N 62°41’E

11.06.1 2

3) по-в Канин Нос 4) о. Русский Кузов

Laminaria digitata

1)ЗФИ, о. СкоттКелти 2) НЗ, зал. Русская гавань 3) по-в Канин Нос

68°40’N 43°18’E 64°56’N 35°07’E

80°20’N 53°37’E 76°14’N 62°41’E 68°40’N 43°18’E

Дата

28.06.1 2 06.07.1 2

16.06.1 2 11.06.1 2 28.06.1 2

Таксоны доминантных диатомовых водорослей Licmophora paradoxa

Средний линейный размер (μм) 60,99

Licmophora paradoxa

70,35

Licmophora gracilis

62,72

Licmophora paradoxa

50,98

Rhoicosphenia abbreviata Cocconeis stauroneiformis Cocconeis scutellum Cocconeis costata Licmophora paradoxa Navicula sp. Licmophora paradoxa

64,64

Licmophora paradoxa

78,97

454

Обнаруженные таксоны диатомовых водорослей Rhabdonema minutum Catacombas camchatica Licmophora gracilis Licmophora ehrenbergii var. angustata Achnanthes sp. Navicula sp. Licmophora hyalina Diploneis smithii Amphora terroris Gomphoseptatum aestuarii Licmophora hyalina Mastogloia pumila Licmophora communis Cocconeis stauroneiformis Licmophora paradoxa Navicula sp.

22,10 28,51 21,51 54,52 46,73

Navicula sp.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Fucus vesiculosus

4) о. Русский Кузов

64°56’N 35°07’E

06.07.1 2

Licmophora communis Rhoicosphenia abbreviata

47,35 54,47

1)НЗ, мыс Желания

77°04’N 67°45’E 76°14’N 62°41’E

20.06.1 2 11.06.1 2

Licmophora paradoxa Licmophora ehrenbergii Licmophora paradoxa Licmophora gracilis

56,41 90,72 53,46 56,35

69°28’N 49°23’E 66°29’N 40°40’E

27.06.1 2 30.06.1 2

Licmophora paradoxa

59,84 27,38 29,14

2) НЗ, зал. Русская гавань 3)о. Колгуев 4)о. Сосновец

Desmarestia aculeata

Plumaria elegans

5)о. Русский Кузов

64°56’N 35°07’E

06.07.1 2

Cocconeis costata Cocconeis stauroneiformis Licmophora paradoxa Rhoicosphenia abbreviata

1) ЗФИ, о. СкоттКелти

80°20’N 53037’E

16.06.1 2

Licmophora paradoxa Pinnularia sp.

65,84 106,94

2)НЗ, мыс Желания

77°04’N 67°45’E

20.06.1 2

Rhabdonema arcuatum

64,81

3)о. Сосновец

66°29’N 40°40’E

30.06.1 2

1) НЗ, зал. Русская гавань

76°14’N 62°41’E

11.06.1 2

Cocconeis pinnata Cocconeis costata Licmophora paradoxa Rhoicosphenia abbreviata Cocconeis pinnata Grammatophora

27,09 28,69 62,14 52,93

455

61,46 48,84

21,44 54,74

Cocconeis stauroneiformis Cocconeis scutellum Licmophora paradoxa Rhoicosphenia abbreviata Licmophora hyalina Navicula mutica Licmophora gracilis Licmophora ehrenbergii

Cocconeis scutellum

Pseudogomphonema kamtschaticum Cocconeis costata Navicula digitoradiata Licmophora gracilis Navicula digitoradiata Cocconeis scutellum Cocconeis pseudomarginata Pinnularia sp. Cocconeis scutellum Rhabdonema arcuatum Trachyneis aspera Cocconeis costata Cocconeis stauroneiformis Licmophora tincta

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2)о. Колгуев

3)о. Русский Кузов

69°28’N 49°23’E

64°56’N 35°07’E

27.06.1 2

06.07.1 2

angulosa Grammatophora angulosa Rhoicosphenia abbreviata

Cocconeis costata

456

45,24 50,16

27,57

Thalassiosira kushirensis Cocconeis scutellum Cocconeis costata Cocconeis stauroneiformis Thalassiosira nordenskiodeldii Sceletonema sp. Gomphonemopsis pseudexigua Rhoicosphenia abbreviata Cocconeis scutellum Cocconeis stauroneiformis

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13.5. Классификация и распространение ракообразных в Баренцевом и Белом морях По биологическому разнообразию в Баренцевом море донной фауны преобладают ракообразные. Десятиногие ракообразные (Decapoda) являются важной частью донных сообществ северных морей. Несмотря на большое значение ракообразных в экосистемах морей Северного Ледовитого океана, современные данные об этом классе довольно скудные. Среди крупных представителей класса Crustacea наиболее широко представлен акклиматизированный камчатский краб (Paralithodes camchaticus) (Рис. 13.15). С конца 2004 г. ведется коммерческий лов данного вида. Вместе с тем, его активное развитие привело к распространению краба до 71° 30° с.ш. на север до склона Гусиной банки на востоке (Рис. 13.16). В Белом море данный вид краба встречается лишь в северной части. Дальнейшее продвижение на юг затруднено из-за снижения солености.

Рис. 13.15 Paralithodes camchaticus (по Nagasawa и Torisawa, 1991) В ходе исследований нами обнаружена особь камчатского краба в районе полуострова Канин нос (Рис. 13.17), что еще раз подтверждает увеличение границ его распространения в настоящее время. Ценность Paralithodes camtchaticus как промыслового биоресурса не вызывает сомнения благодаря большим размерам, ценности мяса и возможности его комплексной переработки с получением ценных продуктов на основе хитина/хитозана (Немцев С.В., 2006). Однако 457

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

нерациональное его использование и отсутствие системы мониторинга по его распространению может привести к нарушению биоразнообразия организмов Баренцева моря.

Рис. 13.16 Границы распространения акклиматизированного камчатского краба в российской части Баренцева моря на современном этапе (Карсаков, Пинчуков, 2009) Наряду с изучением возможности дальнейшего распространения камчатского краба проводятся наблюдения за другим представителем Decapoda – крабом рода Hyas Leach, 1814 (семейство Majidae) (Рис. 13.18). В наших исследованием данный вид краба встречался достаточно широко – от мыса Желания, архипелаг Новая Земля, на севере до южной части Белого моря. В северной части архипелага Новая Земля и острова Колгуев было обнаружено большое количество выброшенных в результате шторма особей. Краб Majidae sp. распространён в Арктике и Северо-Восточной Атлантике от Шпицбергена до северного побережья Франции. Длина тела его может достигать 80 мм. Нами найдены образцы с длиной тела от 10 до 85 мм. Животное окрашено в коричневый цвет. Зачастую тело или панцирь покрыты водорослями, обитает на глубине до 730 м. Данный вид нами обнаружен в Русской Гавани, в бухте Володькина и в бухте Воронина, на островах Гольфстрим, близ мыса Желания (арх. Новая Земля), северной оконечности острова Колгуев, а также на побережье Белого моря. Обнаружение краба Hyas у северной 458

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 13.17. Распространение представителей ракообразных в восточной части Баренцева моря 459

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

оконечности арх. Новая Земля ранее не отражено в литературных источниках. По данным Соколова В.И. восточный предел распространения краба на восток – 60° в.д., в то время как в ходе нашей экспедиции пробы взяты из точки с координатами 77° 04' N, 67°45' E. Известно, что крабы из Баренцева и Белого морей отличаются от особей из Норвежского и Северного морей (Соколов В.И, 2002) относительно более широким телом, более короткими конечностями. Кроме того, существуют отличия в размерах и в пределах Баренцева моря. Анализируя размеры карапаксов найденных крабов, следует отметить, что в более высоких широтах размеры тела краба меньше, чем в южной части Баренцева моря (Таблица 13.10). Следовательно, южная часть Баренцева моря, благодаря большему влиянию атлантических водных масс, наиболее благоприятна для развития данного вида и в целом крабов. Предположительно, распространение камчатского краба наиболее вероятно в восточном и западном направлении. В Белом море благодаря меньшей солености распространение камчатского краба возможно лишь в горле.

А

Б

Рис. 13.18 – Баренцевоморский краб рода Hyas, обитающий А –близ мыса Желания; Б – близ острова Колгуев

460

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 13.10 – Морфологические характеристика краба Hyas Точка отбора

Координаты

Мыс Желания, арх. Новая Земля

77°10' N, 68°00' E 69°29' N, 49°23' E

о. Колгуев

Средние размеры карапакса, мм Длина Ширина 60,2 ± 4,5

48,2 ± 3,3

70,3 ± 10,2

58,3 ± 9,4

Другим потенциальным масштабным источником хитина в Баренцевом море является северная креветка Pandalus borealis (Рис. 13.19). В ходе исследований представители креветок были обнаружены в северной части архипелага Новая Земля а также между южной частью архипелага Новая Земля и северной частью острова Колгуев, что свидетельствует о широком распространении данного вида в Баренцевом море. Объем добычи креветки Российскими судами ежегодно составляет около 4 тыс. тонн. Но ориентироваться на этот вид панцирьсодержащего сырья в промышленном масштабе также не приходится, так как большая часть креветки также экспортируется (Красавцев В.Е., 1999). Поиск новых источников хитина и хитозана – актуальная задача для современной биотехнологии. Проведенные исследования в Баренцевом море показали широкое разнообразие потенциальных возможных источников панцирьсодержащего сырья для получения ценных продуктов. Прежде всего, это ракообразные отряда Amphipoda, преобладающие в Баренцевом море среди макрозообентоса. Амфиподы – одна из самых богатых по численности и видовому разнообразию групп беспозвоночных в арктических морях. В Баренцевом море они составляют 15 % от всех видов беспозовоночных, 50 % от всех ракообразных и 70 % от всех видов высших ракообразных (Брязгин и др., 1981). Эти предствители ракообразных при их высокой численности имеют важнейшее значение в фунцкионировании прибрежных 461

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

экосистем, вносят значительный вклад в деструкцию органического веще вещества, играют важную роль в продукционных процессах (Хме-

Рис. 13.19. – Северная креветка (Pandalus borealis), обитающая близ мыса Желания, арх. Новая Земля лева, 1988) и нередко служат руководящими формами прибрежных биоценозов (Гурьянова, 1951). Они являются важным звеном в трофических цепях сообществ, составляя основной пищевой рацион многих питающихся на литорали рыб и птиц (Гудимов, Фролов, 1997). В ходе экспедиции были обнаружены амфиподы вида Nototropis Smitti (Рис. 13.20 А). Данный вид встречается в северных морях – помимо Баренцева, в Белом, Карском и Лаптевых. Вид сублиторальный. Длина тела может достигать 23 мм. Окраска оранжевая, с небольшими почковидными темными глазами. Преобладают в прибрежных экосистемах среди ракообразных и чаще всего были идентифицированы в пробах. Обнаруженный в заливе Мелкий (архипелаг Новая Земля) вид Anonyx Nugax – циркумполярный, отмечен во всех северных российских морях, и так же в Японском море. Длина тела может достигать 50 мм, что является значительным для данного семейства (Рис. 13.20 Б). Окраска желтоватая, глаза вертикально вытянутые, сильно 462

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

расширяющиеся внизу. Этот эпибентосный встречается на дне, но бывает и в толще воды.

организм,

обычно

А

Б

Рис. 13.20. – Представители семейства Amphipoda в Баренцевом море А - Nototropis Smitti; Б - Anonyx Nugax 463

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Анализируя распределение ракообразных в Баренцевом море в пределах исследуемых участков, отмечаем, что в прибрежных зонах арх. Новая Земля и ЗФИ на небольших глубинах (от 0 до 50 м) широко распространены представители Amphipoda. На основе имеющихся данных эти организмы можно рассматриваться как новые источники хитина для арктических морей. Литературных данных по их химическому составу практически нет, а учитывая интерес хитинологов к изучению сходных пресноводных рачков-бокоплавов, исследования приобретают особую актуальность. Для Белого моря характерно меньшее разнообразие ракообразных. Выделяется один вид крабов – рода Hyas. Среди рачков-бокоплавов преобладает представители рода Gammarus. 13.6. Анализ экологического состояния водной среды на основе данных биоразнообразия Альгофлора Баренцева и Белого морей представляют собой разнообразную, динамично развивающуюся в прибрежных зонах систему. В губах и заливах, а также близ островов архипелагов Новая Земля и Земля Франца-Иосифа впервые были охарактеризованы районы произрастания ламинариевых и фукусовых водорослей. Доминирующими видами в зависимости от типа грунта, литорали и других факторов являются Laminaria saccharina, Laminaria digitata и Alaria esculenta на глубинах 2 - 6 метров. Среди представителей фукусовых водорослей, широко распространенных в литоральной зоне архипелага Новая Земля обнаружен только один вид - Fucus vesiculosus. Широко распространенный и доминирующий в литоральной зоне Белого и Баренцева морей (южная часть) вид фукусов Ascophillum nodosum в северной части архипелага Новая Земля не распространен. Ледовые условия прибрежной зоны островов Гукера и СкоттКелти (архипелаг Земля Франца-Иосифа) являются неблагоприятной средой обитания фукоидов. На данной территорий представители семейства Fucaceae не встречаются. 464

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

За период работ по сбору, обнаружению и первичному анализу проб диатомовых водорослей в Баренцевоморском и Беломорском экорегионах были исследованы различные биотопы: высокоширотные морские воды, донные грунты, пресноводные водоемы, моховолишайниковые ассоциации на островах архипелага Новая Земля, Земля Франца-Иосифа, Колгуев и полуострова Канин нос, острова Сосновец, острова Большой Соловецкий, архипелага Кузова а также местообитания эпифитных форм Bacillariophyta – талломы морских макрофитных водорослей, произрастающих в сублиторальной зоне Баренцева моря. В результате проведенных исследований установлена широтная вариабельность структурообразующего комплекса эпифитной диатомовой флоры, имеющей биотопическую приуроченность к основным макрофитам Белого и Баренцева морей. Состав доминирующего комплекса микрообрастаний резко изменяется в широтном направлении и в целом создается ограниченным числом видов: Licmophora paradoxa (Lyngbye) C. Agardh, costata Gregory , Rhoicosphenia abbreviata (C. Agardh) Lange-Bertalot. С уменьшением градуса широты прослеживается тенденция смены доминантных эпифитов рода Licmophora (преимущественно в Баренцевом море) на представителей рода Cocconeis (Белое море). Отмечено различие видового состава эпифитных диатомовых водорослей на разных видах макрофитов. Наибольшее число видов обнаружено на талломах водоросли Laminaria saccharina. Изменение линейных размеров створок диатомовых водорослей выражено слабо, за исключением вида Licmophora paradoxa (Lyngbye) C. Agardh – эпифита водоросли Laminaria digitata. По результатам анализа проб воды на разных глубинах в раннелетний период в Баренцевом море были обнаружены чрезвычайно низкая концентрация фитопланктона и небольшое разнообразие видов диатомовых, среди которых присутствовали виды таких родов, как Tabellaria, Hemiaulus, Bacterosira, Melosira и др. Результаты химического исследования воды на предмет концентрации в них необходимых для нормальной жизнедеятельности диатомовых биогенных элементов показывают также чрезвычайно 465

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

низкое содержание аммонийного азота, фосфат-ионов. Кроме того, отмечено очень высокое содержание кислорода в слое потенциального обитания диатомовых (выше 70 %), что выступает в данном случае лимитирующим фактором к массовому развитию Bacillariophyta. Высокое содержание кислорода – низкий уровень биологических процессов окислительно-восстановительного характера. Об этом свидетельствуют и высокие значения Eh в воде. В Баренцевом и Белом морях широко распространены представители ракообразных. Наибольшие скопления обнаружены в прибрежных зонах крупных островов. Обладая высоким ресурсным потенциалом акклиматизированный камчатский краб активно распространяется. вероятный вектор дальнейшего движения – западная и восточная части Баренцева моря. Среди представителей Crustacea высокое разнообразие характерно для Amphipoda. Рачки-бокоплавы Nototropis Smitti и Anonyx Nugax, а также амфиподы рода Gammarus представляют интерес в качестве потенциально новых источников хитина. Анализируя экологическое состояние водной среды, отмечаем, что в зависимости от абиотических и биотических факторов в акваториях Баренцевого и Белого морей различаются множество различно организованных экосистем. Особая роль принадлежит прибрежным биоценозам, отличающихся наибольшей продуктивностью и разнообразием. Развитие жизни здесь определяется влиянием выноса биогенных элементов и органического вещества талыми водами, интенсивным перемешиванием вод, приливно-отливными и штормовыми течениями и активным протеканием обменных процессах на граничных поверхностях.

466

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Список литературы Айздайчер Н.А., Реунова Ю.А. Влияние детергентов на рост диатомовой водоросли Thalassiosira pseudonana в культуре.//Биология моря. 2002. Т. 28. № 5. Александров Б.Г., Гаркуша О.П. Эпифитон Enteromorpha intestinalis (L.) Link и некоторые факторы, его определяющие // Экология моря. Вып. 76. С. 9-15, 2008. Атлас биологического разнообразия морей и побережий российской Арктики. Под редакцией Спиридонова В.А., 2011 – 65 с. Бондарчук Л.Л. Диатомовые водоросли, новые для Белого моря // Новости систематики низших растений. Т. 13. С. 1-6, 1976. Виноградова К.Л. Определитель водорослей дальневосточных морей СССР. Зеленые водоросли. Л.: «Наука», 1979. Гемп К.П. Эпифиты промысловых водорослей Белого моря // Материалы рыбохозяйственных исследований северного бассейна. Вып. 9. Мурманск. 1967. С. 82-94. Георгиев А.А. Эпифитные диатомовые водоросли макрофитов пролива Великая Салма (Кандалакшский залив, Белое море): Дис. канд. биол. наук. М.: МГУ, 2010. Диатомовый анализ. Определитель ископаемых и современных диатомовых водорослей. Книга 1. М.-Л., 1949. Диатомовый анализ. Определитель ископаемых и современных диатомовых водорослей. Книга 2. Порядки Centrales и Mediales. М.-Л., 1949. Диатомовый анализ. Определитель ископаемых и современных диатомовых водорослей. Книга 3. Порядок Pennales. М.-Л., 1950. Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т.2, вып. 1. Л.: Наука, 1988. Жизнь растений: в 6-ти томах. М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, 1974. Зинова А.Д. Определитель бурых водорослей северных морей СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 467

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Зинова А.Д. Определитель красных водорослей северных морей СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1955. Ильяш Л.В., Житина Л.С., Федоров В.Д. Фитопланктон Белого моря. М.: Янус-К, 2003. Короткевич О.С. Диатомовая флора литорали Баренцева моря // Труды Мурманского морского биологического института. Том 5, вып. 1. М.-Л.: Изд-во Академии наук СССР. С. 68-353, 1960. Маккавеева Е.Б. К экологии и сезонным изменениям диатомовых обрастаний на цистозире // Тр. Севастопольской биол. станции АН СССР. С. 13-38, 1960. Пельтихина Т.С. Ламинариевые водоросли Баренцева моря и их рациональное использование // Дис. канд. биол. наук. Мурманск: ПИНРО, 2000. Перестенко Л.П. Водоросли залива Петра Великого. Л., 1980. Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли бентоса Чёрного моря. М.Л.: Изд. АН СССР, 1963. Раилкин А.И. Процессы колонизации и защита от биообрастания. СПб.: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 1998. Флора и фауна Белого моря: иллюстрированный атлас / под редакцией Цетлина А.Б. – 2010, - 471 с. Хитин и хитозан: получение, свойства и применение. Под редакцией Скрябина К.Г., 2002, - 360 с. Шкурина Н.А., Лепская Е.В. и др. Диатомовые водоросли озера Дальнее (Камчатка).//Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и Северо-Западной части Тихого океана. Вып. 7. 2004. Albay М., Akcaalan R. Comparative study of periphyton colonisation on common reed (Phragmites australis) and artificial substrate in a shallow lake, Manyas, Turkey II Hydrobiologia. 506-509. P. 531-540, 2003. Arrigo K.R. Secular trends in Arctic Ocean net primary production // Journal of geophysical research, 2011 – Vol. 116, - N. C9. Al-Handal A.Y., Wulff A. Marine benthic diatoms from Potter Cove, King George Island, Antarctica II Botanica Marina. 51. P. 51-68, 2008. Baer K.E. Uber das Klima von Nowaja Zemlja und die mitter Temperatur insbesondere. – 1837. – 57 p. 468

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

De Stefano M., Marino D. and Mazzella L. Marine taxa of Cocconeis on leaves of Posidonia oceanica, including a new species and two new varieties II European Journal of Phycology. Vol. 35: 3. P. 225—242, 2000. Hartley В., Barber H.G., Carter J.R. Ed. by P.A. Sims. An Atlas of British Diatoms. Biopress Limited. Dorset Press, Dorchester, U.K., 1996. Kjellman F.R. Om Spetsbergens marina, klorofyllforande thallophyter // I. Bihand till K. svenska vetensk. Akad. Handl., - 1875. – 3,7. – P. 10 – 15. Kjellman F.R. Om Spetsbergens marina, klorofyllforande thallophyter // 2. Bihand till K. svenska vetensk. Akad. Handl., - 1877. – 4,6. – P. 42 – 44. Kjellman F.R. Uber die Algenvegetation des Murrmanischen Meeres an der Westkuste von Nowaja Semlja und Wajgatsch // Nova Acta Regia Soc., Scientiar Upsaliensis. – Upsala. – 1878. – 32 P. Kjellman F.R. The Algae of Arctic sea. – 1883. – 42 p. Mary S.A. Marine microfouling algae: the diatoms // Fouling organisms of the Indian ocean: biology and control technology Ed: Nagabhushanam R., Thompson M.F. 1998. Round F.E., Crawford R.M., Mann D.G. The Diatoms: Biology and Morphology of the Genera. Cambridge University Press, 1990. Sullivan M.J. Applied diatom studies in estuaries and shallow coastal environments II The Diatoms: Applications for the Environmental and Earth Sciences. Ed: Stoermer E. F., Smol J. P. Cambridge University Press. P. 334351, 2004. Totti C, Poulin M., Romagnoli Т., Perrone C, Pennesi C, De Stefano M. Epiphytic diatom communities on intertidal seaweeds from Iceland II Polar. Biol. Vol. 32. P. 1681-1691, 2009. Van Dam A.A., Beveridge M.C.M., EkramAzim M., Verdegem M.C.J. The potential of fish production based on periphyton // Reviews in Fish Biology and Fisheries. Vol. 12. P. 1-31, 2002.

469

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Заключение Дорогие коллеги! Несомненным приоритетным результатом экспедиции «Арктический плавучий университет» является подтверждение правильности выбранного направления подготовки кадров для освоения Арктики: через научные исследования и получение новых знаний – совершенствование образовательного процесса. Возрождение научно-образовательных экспедиций, где в тесном сотрудничестве работают ведущие учёные, специалисты, аспиранты и студенты как раз и решает эти задачи. Это полностью соответствует миссии и стратегии развития Северного Арктического федерального университета (САФУ) им. М.В. Ломоносова. В итоге у молодых исследователей, участников рейса, формируется комплексное представление об Арктике и актуальных задачах, связанных с освоением данного региона. Итак, в ходе экспедиции, организаторами которой явились САФУ им. М.В. Ломоносова, архангельский центр Русского географического общества и Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, с участием студентов и специалистов северного УГМС, Института экологических проблем Севера УрО РАН, Арктического и антарктического научно-исследовательского института, Государственного океанографического института, Российского государственного гидрометеорологического университета были выполнены комплексные океанографические и гидрохимические, географические, метеорологические, радиологические и сейсмологические, биологические и другие исследовательские работы на акватории белого и Баренцева морей Северного ледовитого океана. Участники экспедиции прошли 4575 миль, т.е. 8235 км по белому и Баренцеву морям, изучили природную среду 8 арктических островов: острова Гукера и Нортбрука архипелага Земля Франца470

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Иосифа; острова Северный, Оранские, гольфстрим, Богаты, Баренца архипелага Новая земля, остров Колгуев. Побывали на границе Баренцева и Белого морей, Баренцева и Карского морей. Пересекли 80-ую широту в северном направлении. Отработали 130 станций на 14 гидрологических разрезах. Всего отобрано и проанализировано 8300 проб. Сотрудниками ИЭПС УрО РАН, САФУ, ААНИИ, ГОИН, Севгидромет, РГГМУ выполнены гидрохимические и гидрологические исследования в ходе которых определялось вертикальное распределение температуры и солёности морской воды, биогенных элементов, основных параметров вод. Изучено современное состояние гидрохимической структуры Баренцева и Белого морей и воздействие на неё процессов, связанных с глобальными изменениями климата. На основе полученных данных построена схема циркуляции теплых атлантических вод в Баренцевом море, отражающая наличие приемущественно циклонального круговорота атлантической водной массы (АВМ) вдоль побережья Кольского полуострова и Новой Земли. Другой, меньший по объему поток баренцевоморской ветви АВМ, направлен в центральный и северозападный районы моря. С севера (данные из литературных источников) и северо-востока в Баренцево море поступают теплые воды фрамовской ветви АВМ, залегающие в придонных слоях. Показано наличие струйного течения АВМ в Баренцевом море. Так, вдоль Новой Земли АВМ распространяется двумя основными потоками, один из которых, расположенный ближе к архипелагу, движется в поверхностном слое, в то время как второй, расположенный западнее, залегает под холодными арктическими водами. Проанализировано изменения теплосодержания АВМ. Согласно полученным данным баренцевоморская ветвь АВМ теряет более 80% своего тепла на акватории Баренцева моря. В ходе экспедиционных работ на НИС «Профессор Молчанов» группой радиологических исследований было отобрано 471

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

290 проб воды, снега, донных отложений и аэрозолей арктических и субарктических регионов Российской Арктики наблюдается относительно спокойная радиационная обстановка, однако в некоторых образцах растительности выявлены повышенные значения радиоактивности, пути поступления которой требует тщательного дальнейшего изучения. Специалисты отобрали пробы диатомовых водорослей, водорослей-макрофитов, ракообразных и других источников хитина, почв, мхов, лишайников по маршруту исследования судна в Белом и Баренцевом морях, а также во время высадок на архипелагах Новая Земля (залив Русская Гавань, острова Гольфстрим, Большие Оранские острова, мыс Желания), Земля Франца-Иосифа (о. Гукера, о. СкоттКелти), на острове Колгуев, полуострове Канин, Соловецких островах. Ученых интересовали распределение и физико-химические свойства бурых водорослей в Баренцевом и Белом морях, поиск новых биоресурсных источников хитина и других биологически активных соединений, а также содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах и растительных объектах арктических островов. Экспедиционные исследования свидетельствуют, что альгофлора Баренцева моря представляет собой разнообразную, динамично развивающуюся в прибрежных зонах систему. В губах и заливах, а также близ островов архипелагов Новая земля и земля Франца-Иосифа впервые были описаны районы произрастания ламинариевых и фукусовых водорослей, определены доминирующие виды в зависимости от типа грунта, литорали (литоральная, или приливно-отливная зона – участок берега, который затопляется морской водой во время прилива и осушается во время отлива) и других факторов. Анализ экологического состояния водной среды показал, что в акватории Баренцева моря существует множество различно организованных экосистем. Особая роль принадлежит прибрежным биоценозам, которые отличаются наибольшей продуктивностью и 472

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

разнообразием. Развитие жизни здесь определяется влиянием выноса биогенных элементов и органического вещества талыми водами, интенсивным перемешиванием вод, приливно-отливными и штормовыми течениями и активным протеканием обменных процессов на граничных поверхностях. В задачи архангельских сейсмологов входило проведение измерений существующего микросейсмического фона на архипелагах Земля Франца-Иосифа, новая Земля и континентальном побережье Баренцева моря, а также установка временной (сроком на месяц) сейсмической станции на мысе Желания острова Северный (архипелаг Новая Земля). В будущем году на этом мысе планируется установить долговременную стационарную сейсмическую станцию, которая войдет в состав Архангельской сейсмологической сети. Эта сеть включает 11 станций, расположенных на материковой части и островах Европейского сектора Арктики (в том числе станция на архипелаге земля Франца-Иосифа является самой северной в Евразии и второй в мире после Гренландской станции сейсмологической сети Дании). Очевидно, что в данной монографии, с учётом небольшого временного периода, прошедшего после завершения экспедиции, невозможно было бы привести все полученные результаты. С учётом объема экспериментального материала исследования займут не один месяц работ. Вместе с тем, имеющаяся уникальная лабораторная база Центра коллективного пользования научным оборудованием «Арктика» САФУ позволяет утверждать, что в ходе анализов проб воды, донных отложений, почв, воздуха, биологических объектов будут получены новые данные о состоянии объектов окружающей среды и сделаны определенные выводы о закономерностях функционирования западного сектора Арктики в условиях изменяющегося климата. Инновационный проект «Арктический плавучий университет» уже сейчас вызвал большой мировой интерес. Заинтересованность учёных в подобных комплексных научно473

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

образовательных экспедициях проявили не только ведущие научные и образовательные центры России, но и ведущие международные центры и университеты, занимающиеся вопросами исследования Арктики. Несомненно, интеграция всех сил будет способствовать решению вопросов устойчивого развития арктического региона, а также соответствует задачам геополитического и геоэкономического позиционирования России в северных широтах.

474