Растворенный кислород

Исследование закономерностей формирования растворенного кислорода и распределение его концентраций по акватории Азовского моря позволило сделать следующие выводы.

Весной и осенью концентрация кислорода, как правило, близка к равновесной, и ее распределение по вертикали оказывается довольно равномерным вследствие того, что в формировании режима кислорода в эти периоды года доминирующую роль играют гидрометеорологические факторы.

Летом в условиях плотностной стратификации, потребление кислорода поверхностным слоем донных отложений обусловливает его значительное снижение в придонных горизонтах (в отдельных районах до 60 %). В период повышения ветровой активности распределение содержания кислорода в поверхностных и придонных горизонтах относительно равномерное и колеблется в диапазоне 99-82 %. На примере района V представлена модель годового хода кислорода.

Ведущими факторами формирования кислородного режима в поверхностных водах являются главным образом продукционные процессы, в придонных - биохимическое потребление кислорода донными отложениями.

На основе статистического анализа более чем 20-летнего ряда наблюдений за содержанием кислорода в девяти районах Азовского моря был уточнен режим содержания кислорода в море и показано, что значения средних квадратических отклонений имеют явно выраженный сезонный ход в различных районах моря. Максимальные значения средних квадратических отклонений, как правило, для всех районов моря обнаружены летом. Минимальные значения средних квадратических отклонений отмечены зимой и практически не изменяются в отдельных районах моря с глубиной. Изучение элементов баланса растворенного кислорода позволило показать, что летом органическое вещество донных отложений в процессе своего окисления используют более 30 % общего расхода кислорода в водоеме и тем самым оказывает решающее влияние на возникновение дефицита кислорода в придонных водах.

В динамике содержания кислорода можно выделить следующие периоды.

Период 1952-1956 гг., соответствующий становлению режима моря после зарегулирования стока р. Дон, характеризуется повышением солености в среднем до 12,1 ‰ и положительной аномалией скорости ветра над акваторией моря. В этот период отмечается лишь эпизодическое возникновение зон дефицита кислорода.

Период 1957-1971 гг. отличается повышенной водностью рек, стабилизацией солености моря до уровня 11,2 ‰, повышением температурного фона и ослаблением ветровой активности над акваторией моря. Начиная с 1960 г. формирование анаэробных или близких к ним ситуаций отмечается практически ежегодно. Средняя площадь с содержанием кислорода, равным 60 % насыщения, за период 1960-1971 гг. составила около 11,0 тыс. км2.

Период 1972-1976 гг. характеризуется устойчивым маловодьем, повышением солености моря до 13,9 ‰ (1976 г.), увеличением скорости ветра и сокращением площадей с дефицитом кислорода в среднем до 5,1 тыс. км2.

Период 1977-1982 гг. отличается повышенной увлажненностью бассейна Азовского моря (суммарный сток рек Дона и Кубани составлял 33,2-48,9 км3), неуклонным уменьшением солености до 13,77 ‰ (1977 г.) и 10,9 ‰ (1982 г.). При этом средняя площадь, занятая водами с содержанием кислорода около 60 % насыщения возросла до 8,7 тыс. км2 при диапазоне изменений 0-16,2 тыс. км2.

В результате рассмотрения многолетней динамики содержания хлорофилла и каротиноидов в донных отложениях во взаимосвязи с концентрацией кислорода в придонных водах летом (1970-1982 г.) выявлено, что отношение концентрации хлорофилла к концентрации каратиноидов может быть использовано в качестве критерия оптимальности кислородного режима в придонных водах моря.

Обнаружение сероводорода в водах Темрюкского залива в июле 1987 г. показало, что в Азовском море существуют необходимые предпосылки, обусловливающие появление, хотя и кратковременное, сероводорода. Среди них были выделены следующие: значительное содержание органического вещества в воде и донных отложениях, высокая температура воды летом, определяющая большую скорость окисления органического вещества; стратификация вод, в результате которой ограничивается или прекращается приток кислорода в нижележащие слои моря.