Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману
На підставі натурних даних за 1996–2006 рр. розраховано асиміляційну місткість екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів, яка дозволяє здійснювати нормування скиду цього виду забруднення досліджуваної акваторії з метою підвищення здатності Дніпровського лиману до самоочищення. Для оцінки ш...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/43739 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману / О.Є. Совга, I.В. Мезенцева, С.П. Любарцева // Доп. НАН України. — 2011. — № 10. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859830562298003456 |
|---|---|
| author | Совга, О.Є. Мезенцева, І.В. Любарцева, С.П. |
| author_facet | Совга, О.Є. Мезенцева, І.В. Любарцева, С.П. |
| citation_txt | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману / О.Є. Совга, I.В. Мезенцева, С.П. Любарцева // Доп. НАН України. — 2011. — № 10. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | На підставі натурних даних за 1996–2006 рр. розраховано асиміляційну місткість екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів, яка дозволяє здійснювати нормування скиду цього виду забруднення досліджуваної акваторії з метою підвищення здатності Дніпровського лиману до самоочищення. Для оцінки швидкості елімінації забруднення з екосистеми використовували спеціалізований статистичний алгоритм. Асиміляційна місткість екосистеми Дніпровського лиману стосовно нафтопродуктів оцінюється в (8±3) тис. т у рік.
On the basis of in-situ measurements the assimilation capacity of the Dnieper estuary against oil pollution is calculated, which allows normalizing the oil discharge to increase the self-purification ability of the Dnieper estuary. To evaluate the rate of pollution elimination from the ecosystem, a specialized statistical algorithm is applied. The assimilation capacity of the Dnieper estuary is estimated to be 8000±3000 tons per year.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:31:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 502.02(262.5)
© 2011
О.Є. Совга, I. В. Мезенцева, С.П. Любарцева
Оцiнка асимiляцiйної мiсткостi екосистеми
Днiпровського лиману щодо нафтопродуктiв як метод
нормування їх скиду в акваторiю лиману
(Представлено академiком НАН України В.О. Iвановим)
На пiдставi натурних даних за 1996–2006 рр. розраховано асимiляцiйну мiсткiсть еко-
системи Днiпровського лиману щодо нафтопродуктiв, яка дозволяє здiйснювати нор-
мування скиду цього виду забруднення дослiджуваної акваторiї з метою пiдвищення
здатностi Днiпровського лиману до самоочищення. Для оцiнки швидкостi елiмiнацiї
забруднення з екосистеми використовували спецiалiзований статистичний алгоритм.
Асимiляцiйна мiсткiсть екосистеми Днiпровського лиману стосовно нафтопродуктiв
оцiнюється в (8±3) тис. т у рiк.
Iснуючi методи оцiнки екологiчного стану водної акваторiї i донних вiдкладiв — iндекс
забрудненостi вод, коефiцiєнт донної акумуляцiї, клас якостi вод [1] — фактично тiльки ха-
рактеризують рiвень їх забрудненостi. Нормування надходжень у водну екосистему забруд-
нюючих речовин (ЗР) може бути виконане на пiдставi розрахунку асимiляцiйної мiсткостi
екосистеми вiдносно певної ЗР [2]. Асимiляцiйна мiсткiсть (АМ) є кiлькiсною оцiнкою здат-
ностi екосистеми до самоочищення.
У даному повiдомленнi дослiджується рiвень забруднення вод Днiпровського лиману, що
є промiжною ланкою в системi рiчка — море, за перiод 1996–2006 рр. Рiвень забруднення
вод лиману слiд розглядати як один з основних чинникiв, що формують об’єм надходження
ЗР через Кiнбурнську протоку в пiвнiчно-захiдну частину Чорного моря. За цi роки у Днi-
провському лиманi було проведено 40 комплексних зйомок акваторiї, iз загальним числом
визначень вмiсту нафтопродуктiв — 597. Якiсть вод Днiпровського лиману, яку оцiнено за
допомогою iндексу забрудненостi вод, розрахованого на основi усередненого i зведеного до
гранично припустимої концентрацiї вмiсту прiоритетних ЗР i розчиненого кисню, вiдпо-
вiдала IV–V класам: забрудненi або бруднi речовини [3]. Коефiцiєнт донної акумуляцiї —
вiдношення концентрацiї токсичної речовини в донних вiдкладах до концентрацiї цiєї ре-
човини у водi — досягав 3,07 у схiднiй частинi лиману i бiльшою мiрою визначався рiвнем
забруднення верхнього шару донних вiдкладiв.
У результатi проведених дослiджень було встановлено, що для акваторiї Днiпровського
лиману прiоритетною ЗР є нафтопродукти, внесок яких у величину iндексу забрудненостi
вод становив вiд 64 до 74% [3]. У 1996–2006 рр. в акваторiю пiвнiчно-захiдного шельфу
Чорного моря з Днiпровського лиману щорiчно в середньому надходило понад 20 тис. т
нафтових вуглеводнiв.
Для оцiнки асимiляцiйної мiсткостi екосистеми Днiпровського лиману акваторiю було
умовно роздiлено на три райони (рис. 1). Окремо розглядалися зони Кiнбурнської протоки
i передпроточної частини пiвнiчно-захiдного шельфу Чорного моря.
Величину АМ екосистем видiлених районiв Днiпровського лиману розраховували за ме-
тодикою, наведеною в статтi [4], виходячи з припущення про просторову однорiднiсть полiв
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №10 105
Рис. 1. Районування акваторiї Днiпровського лиману для оцiнки асимiляцiйної мiсткостi його екосистеми.
Умовнi позначення: ◦ — станцiя гiдрохiмiчного монiторингу
поширення ЗР в їх межах. Однак, оскiльки межi видiлених районiв жорстко не визначе-
нi (тобто проникнi), то розраховану величину АМ слiд розглядати лише як вiдносну —
найбiльш характерну для центральної частини вибраної акваторiї.
Унiверсальна для будь-якого комплексу ЗР реалiзацiя моделi оцiнки асимiляцiйної мiст-
костi AМmi екосистеми складається з трьох етапiв. На першому — визначали рiвень забруд-
неностi вод з метою виявлення прiоритетної (i-ї) ЗР та розглядали можливiсть використан-
ня моделi, що обмежена умовою збереження екологiчного благополуччя екосистеми. Другий
етап — найскладнiший — полягав у кiлькiснiй оцiнцi змiни вмiсту i-ї ЗР для розрахунку
часу перебування його в екосистемi. Для його реалiзацiї потрiбнi або данi експериментiв
у мезокосмах, або результати екологiчного моделювання. У роботi [5] запропоновано новий
статистичний метод розв’язку задачi. На третьому — проводиться статистична оцiнка АМ
екосистеми вiдносно прiоритетної ЗР.
Оцiнку середнього значення i середньоквадратичного вiдхилення АМ морської екосис-
теми (m) по вiдносно до i-ї ЗР наведено пiдсумовними формулами:
AEmi = Ami ±
√
D[Ami],
Ami =
Qm · Cthr i
Cmax i
· vi,
D[Ami] =
(
Qm · Cthr i
Cmax i
)2
·D[vi],
де Qm — об’єм води в розрахунковiй областi; Cthr i — порогова концентрацiя ЗР; Cmax i —
максимальна концентрацiя в екосистемi ЗР; vi — швидкiсть видалення ЗР з екосистеми,
середнє значення i дисперсiя якої визначаються за оригiнальним алгоритмом [5].
Незважаючи на виявлене в процесi монiторингу значне забруднення вод акваторiї Днiп-
ровського лиману нафтовими вуглеводнями (ВВ), середнiй вмiст ВВ (0,28–0,36 мг/дм3 [6])
для перiоду 1996–2006 рр. був значно нижчим за критичну концентрацiю (10 мг/дм3),
що вiдповiдає умовi використовування вибраного методу оцiнки асимiляцiйної мiст-
костi.
Для визначення швидкостi видалення нафтопродуктiв з акваторiї Днiпровського лиману
i прилеглої частини шельфу було обрано часовий ряд, що мiстить 272 значення концент-
рацiї. Швидкiсть вилучення нафтопродуктiв варiювала в широкому дiапазонi вiд 0,073 до
24,82 мг/(дм3
·рiк). Мiнiмальне значення зафiксоване в захiднiй частинi лиману, максималь-
не — в прилеглiй до лиману частинi шельфу. В середньому за перiод дослiджень швидкiсть
106 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №10
вилучення нафтопродуктiв для акваторiї Днiпровського лиману (райони I–III) дорiвнюва-
ла 2,38 мг/(дм3
· рiк) (табл. 1). Для прилеглої частини пiвнiчно-захiдного шельфу Чорного
моря середнє значення швидкостi вилучення нафтопродуктiв становило 2,77 мг/(дм3
· год).
Змiна швидкостi елiмiнацiї нафтопродуктiв у рiзних районах лиману визначалася в першу
чергу iнтенсивнiстю гiдродинамiчних процесiв [7].
Завдяки розрахунковому часу перебування нафтопродуктiв у водах Днiпровського ли-
ману встановлено 8-разову промивку рiчковими водами акваторiй I i II видiлених районiв
(44–45 дiб). Для порiвняння слiд вiдзначити, що до створення каскаду днiпровських во-
досховищ об’єм рiчкового стоку забезпечував 14-разову змiну вод як в лиманi, так i на
узмор’ї. Максимальний час перебування нафтопродуктiв (71 доба) був характерним для
вод захiдного району лиману (III). А оновлення вод у Кiнбурнськiй протоцi i перед-
проточнiй частинi пiвнiчно-захiдного шельфу Чорного моря вiдбувалося щомiсячно (30–
31 доба).
Максимальна здатнiсть до самоочищення вiдносно нафтопродуктiв характерна цент-
ральнiй частинi акваторiї лиману (II) (див. табл. 1). Середня величина асимiляцiйної мiс-
ткостi захiдного району при вiдповiдному об’ємi екосистеми вдвiчi менша за рахунок мi-
нiмальної швидкостi видалення нафтопродуктiв. Мiнiмальною здатнiстю до самоочищення
вiдрiзнялася екосистема Кiнбурнської протоки, оскiльки навiть при великiй швидкостi ви-
лучення нафтопродуктiв ця частина лиману займає якнайменший об’єм.
Проте про благополуччя екосистеми Днiпровського лиману можна було б судити лише
в умовах рiвномiрного внесення нафтопродуктiв в об’ємi, що не перевищував величину аси-
мiляцiйної мiсткостi. При неоднорiдному надходженнi ЗР небезпеку для екосистеми пред-
ставляють джерела, якi створюють навантаження, що перевищує питому величину АМ
(розраховується на одиницю фiксованого об’єму) даного району лиману вiдносно нафто-
продуктiв.
Так, середню питому величину АМ на 1 дм3 для всiєї екосистеми Днiпровського лиману
вiдносно нафтопродуктiв можна оцiнити в 1,94 мг/рiк, для прилеглої частини Чорного
моря — в 2,74 мг/рiк. З урахуванням того, що можливiсть вилучення нафтопродуктiв для
окремих районiв Днiпровського лиману рiзна, для схiдного i центрального районiв лиману
(I й II), так само як i для Кiнбурнської протоки, питома величина АМ становила вiд 2,17 до
2,31 мг/рiк. Для захiдного району лиману (III), що замикається вузькiстю протоки, дiючої
як вiдстiйник, вона значно нижча — 1,18 мг/рiк. Розрахованi значення питомої величини
АМ дозволяють нормувати скидання нафтопродуктiв для кожного з видiлених районiв
Днiпровського лиману.
В цiлому АМ всiєї акваторiї Днiпровського лиману вiдносно нафтопродуктiв за пiдсум-
ками монiторингових спостережень перiоду з 1996 по 2006 рр. можна оцiнити в (8±3) тис. т
Таблиця 1. Характеристика здатностi окремих районiв Днiпровського лиману до самоочищення вiдносно
нафтопродуктiв за перiод 1996–2006 рр.
Район дослiджень
Середнiй вмiст,
мг/дм3
Швидкiсть видалення,
мг/(дм3
· рiк)
Асимiляцiйна
мiсткiсть, тис. т/рiк
I 0,29 2,31 ± 1,15 2,36 ± 1,13
II 0,36 3,32 ± 1,39 3,36 ± 1,50
III 0,32 1,80 ± 0,58 1,72 ± 0,60
Днiпровський лиман 0,32 2,38± 1,01 7,96± 2,93
Кiнбурнська протока 0,28 3,10 ± 1,55 0,26 ± 0,13
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №10 107
у рiк. Таким чином, межi варiацiї кiлькiсної оцiнки АМ достатньо великi (вiд 5 до 11 тис.
т НП у рiк). Тому для запобiгання подальшої деградацiї i вiдновлення генофонду екосисте-
ми лиману при використовуваннi розрахункової величини АМ для нормування планового
надходження нафтопродуктiв як “порогове” доцiльно використовувати її мiнiмальне зна-
чення (5 тис. т у рiк). Разом з тим при розглядi розрахункової величини АМ у зiставленнi
з балансовою оцiнкою нафтопродуктiв для акваторiї Днiпровського лиману показовим є те,
що надходження їх тiльки з рiчковими водами Днiпра i Пiвденного Бугу (через Бузький
лиман) становить 7 тис. т у рiк.
Таким чином, нами встановлено, що високий рiвень нафтового забруднення екосистеми
Днiпровського лиману диктує необхiднiсть нормування потокiв антропогенного забруднен-
ня як основи стратегiї управлiння якiстю морського середовища з урахуванням асимiляцiй-
ної мiсткостi екосистеми. За перiод 1996–2006 рр. вперше визначено швидкiсть вилучення
нафтопродуктiв в окремих районах Днiпровського лиману. Для I–III районiв вона становила
в середньому 2,38 мг/(дм3
·рiк), для Кiнбурнської протоки — 3,10 мг/(дм3
·рiк), для приле-
глої частини пiвнiчно-захiдного шельфу Чорного моря — 2,77 мг/(дм3
·рiк). Розрахунковий
час перебування нафтопродуктiв у водах Днiпровського лиману варiював вiд 44–45 дiб
у схiднiй i центральнiй його частинi (райони I–II), до 71 дiб у захiднiй (район III). Онов-
лення вод у Кiнбурнськiй протоцi та передпроточнiй частинi пiвнiчно-захiдного шельфу
Чорного моря вiдбувалося щомiсячно. Вперше за пiдсумками монiторингових спостере-
жень 1996–2006 рр. оцiнено АМ екосистеми Днiпровського лиману вiдносно нафтопродук-
тiв, яка дорiвнювала (8± 3) тис. т у рiк. Як “порогове” значення для захисту i збереження
генофонду екосистеми лиману доцiльно орiєнтуватися на мiнiмальне значення АМ — 5 тис. т
нафтопродуктiв у рiк. У перiод дослiджень розрахункова величина АМ була значно нижча
за прибуткову статтю балансу нафтопродуктiв, що негативно позначалося на екологiчному
станi рибогосподарського водоймища.
1. Шитиков В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. – Тольятти:
ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.
2. Израэль Ю.А., Цыбань А.В. Антропогенная экология океана. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. –
528 с.
3. Мезенцева И.В. Комплексная характеристика качества вод Днепровского лимана в 1996–2006 гг. //
Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов. V Меж-
дунар. науч.-практ. конф.; 06–09 окт. 2009 г.: Тез. докл. – Днепропетровск, 2009. – С. 68–69.
4. Совга Е. Е., Любарцева С.П., Мезенцева И.В. Оценка способности экосистемы акватории Одесского
порта к самоочищению в отношении фенолов и нефтепродуктов // Экол. безопасность прибереж. и
шельф. зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – 2010. – Вып. 22. – С. 303–309.
5. Совга Е.Е., Мезенцева И.В. Содержание нефтепродуктов в морской воде в акватории порта Одесса
в 1997–2006 гг. // Там же. – 2008. – Вып. 17. – С. 290–297.
6. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям. Т. 1: Черное море / Ред. А.И. Ря-
бинин, Н.П. Клименко, С. А. Шибаевa. – Севастополь: Архив МО УкрНИГМИ, 1997. – 2007.
7. Совга Е. Е., Мезенцева И.В. К вопросу об ассимиляционной емкости экосистем импактных райо-
нов украинского шельфа // Экол. безопасность прибереж. и шельф. зон и комплекс. использование
ресурсов шельфа. – 2009. – Вып. 20. – С. 155–161.
Надiйшло до редакцiї 28.02.2011Морський гiдрофiзичний iнститут
НАН України, Севастополь
Морське вiддiлення Українського
науково-дослiдного гiдрометеорологiчного
iнституту, Севастополь
108 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №10
O.E. Sovga, I. V. Mezentseva, S. P. Liubartseva
Estimation of the assimilation capacity of the Dnieper estuary
ecosystem against oil pollution as a regulatory method for its discharge
into the estuary water
On the basis of in-situ measurements the assimilation capacity of the Dnieper estuary against oil
pollution is calculated, which allows normalizing the oil discharge to increase the self-purification
ability of the Dnieper estuary. To evaluate the rate of pollution elimination from the ecosystem,
a specialized statistical algorithm is applied. The assimilation capacity of the Dnieper estuary is
estimated to be 8000 ± 3000 tons per year.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №10 109
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-43739 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:31:41Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Совга, О.Є. Мезенцева, І.В. Любарцева, С.П. 2013-05-15T16:20:17Z 2013-05-15T16:20:17Z 2011 Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману / О.Є. Совга, I.В. Мезенцева, С.П. Любарцева // Доп. НАН України. — 2011. — № 10. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/43739 502.02(262.5) На підставі натурних даних за 1996–2006 рр. розраховано асиміляційну місткість екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів, яка дозволяє здійснювати нормування скиду цього виду забруднення досліджуваної акваторії з метою підвищення здатності Дніпровського лиману до самоочищення. Для оцінки швидкості елімінації забруднення з екосистеми використовували спеціалізований статистичний алгоритм. Асиміляційна місткість екосистеми Дніпровського лиману стосовно нафтопродуктів оцінюється в (8±3) тис. т у рік. On the basis of in-situ measurements the assimilation capacity of the Dnieper estuary against oil pollution is calculated, which allows normalizing the oil discharge to increase the self-purification ability of the Dnieper estuary. To evaluate the rate of pollution elimination from the ecosystem, a specialized statistical algorithm is applied. The assimilation capacity of the Dnieper estuary is estimated to be 8000±3000 tons per year. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману Estimation of the assimilation capacity of the Dnieper estuary ecosystem against oil pollution as a regulatory method for its discharge into the estuary water Article published earlier |
| spellingShingle | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману Совга, О.Є. Мезенцева, І.В. Любарцева, С.П. Науки про Землю |
| title | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| title_alt | Estimation of the assimilation capacity of the Dnieper estuary ecosystem against oil pollution as a regulatory method for its discharge into the estuary water |
| title_full | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| title_fullStr | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| title_full_unstemmed | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| title_short | Оцінка асиміляційної місткості екосистеми Дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| title_sort | оцінка асиміляційної місткості екосистеми дніпровського лиману щодо нафтопродуктів як метод нормування їх скиду в акваторію лиману |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/43739 |
| work_keys_str_mv | AT sovgaoê ocínkaasimílâcíinoímístkostíekosistemidníprovsʹkogolimanuŝodonaftoproduktívâkmetodnormuvannâíhskiduvakvatoríûlimanu AT mezencevaív ocínkaasimílâcíinoímístkostíekosistemidníprovsʹkogolimanuŝodonaftoproduktívâkmetodnormuvannâíhskiduvakvatoríûlimanu AT lûbarcevasp ocínkaasimílâcíinoímístkostíekosistemidníprovsʹkogolimanuŝodonaftoproduktívâkmetodnormuvannâíhskiduvakvatoríûlimanu AT sovgaoê estimationoftheassimilationcapacityofthednieperestuaryecosystemagainstoilpollutionasaregulatorymethodforitsdischargeintotheestuarywater AT mezencevaív estimationoftheassimilationcapacityofthednieperestuaryecosystemagainstoilpollutionasaregulatorymethodforitsdischargeintotheestuarywater AT lûbarcevasp estimationoftheassimilationcapacityofthednieperestuaryecosystemagainstoilpollutionasaregulatorymethodforitsdischargeintotheestuarywater |