The purpose of the paper consists in studying the pollution level, and the character of spatial distribution of microelements and trace metals, the chlorophorm-extractable substances and petroleum hydrocarbons and in evaluating the features of their accumulation in the upper layer of bottom sediments in the Balaklava Bay depending on the natural and anthropogenic sources of pollutants. Methods and Results. The samples were taken from the bottom sediments upper layer (0-5 cm) in the Balaklava Bay by the Peterson grabber in February, 2015. Location of the sampling stations was chosen proceeding from the features of the bay morphometry, hydrological and hydrochemical water structure, pollution sources and the character of the sedimentation processes. The samples were selected, preprocessed and analyzed by the standard methods according to the regulatory documents. Some changes in relation between the clay fractions and the gravel material composition were revealed. The correlation dependence between the contents of chlorophorm-extractable substances and petroleum hydrocarbons was calculated. The features of spatial distribution of the metals' content depending on the natural geochemical processes in the bottom sediments are revealed. The regions subjected to the most intensive anthropogenic load within the region under study are distinguished. Conclusions. The content of clay material in all the samples taken in the Balaklava Bay on the average increased from 58.2 to 65.9 % and its maximum values are still concentrated in the western and northwestern parts of the water area under study. During last ten years, growth of the portion of a fine-grained material in the bottom fractions has been noted; at that the places where it accumulats are located in the areas of intense anthropogenic activity. The chlorophorm-extractable substances concentration in the Balaklava Bay bottom sediments varied within a wide range. On the whole, in course of the investigated period their content decreased, whereas the petroleum hydrocarbons concentration remained unchanged. It is found that pollution of the bottom sediments by metals is of a polyelemental nature and is characterized primarily by such metals as Pb, Cr, Zn, Cu and Sr. The increased microelements concentrations are observed in the northeastern and central parts of the water area, whereas the decreased metal concentrationsin its northwestern and eastern parts.
We analyze the results of the field hydrological and hydrochemical observations of the submarine discharge of underground waters near the cape Aiya (South Coast of the Crimea) obtained with the help of the measuring equipment developed at the Marine Hydrophysical Institute of the Ukrainian National Academy of Sciences. We measure the current velocities, temperature, salinity, and the contents of silicic acid and phosphates inside a karst cavity and in the test region around the cavity. We present three estimates of the output of submarine discharge and compute the amounts of silicic acid and phosphates carried out into the sea by the submarine source.The submarine discharge of underground waters from karst cavities is a fairly complicated hydrophysical process. It can be schematically represented as the motion of flows with different densities: a fresh-water flow (underground waters), a partially freshened flow (a mixture of fresh water and seawater), and a flow of seawater. This motion is affected by numerous external factors, such as waves (wind, baric, and standing waves, swell), surge and tidal phenomena, longshore currents, etc. Hence, the hydrodynamic and hydrochemical conditions change both inside a karst cavity characterized by the presence of submarine discharge of underground waters and in the water area surrounding the cavity. Indeed, we observe the variations of the vertical and horizontal distributions of flow velocities, the thicknesses of the moving layers, and the hydrological and hydrochemical fields. The analysis of these processes is of a great scientific and practical interest. In the present work, we study some aspects of this problem and the general situation formed directly in the source of submarine discharge, i.e., in the karst cavity.In September 2007, the researchers of the Marine Hydrophysical Institute of the Ukrainian National Academy of Sciences carried out complex observations of the submarine discharge of underground waters in the region near Cape Aiya (Crimea), including the program of measurements of current velocities, temperature, salinity, and the contents of silicic acid and phosphates. The measurements were performed in the region of a karst cavity at a distance of 100 m from Cape Peleketo and inside the cavity. In Fig. 1, we present a schematic map of the region of works and indicate the locations of hydrological stations made outside the cavity.The data obtained as a result of hydrological and hydrochemical surveys carried out in the test range near the cavity (stations 14-36) and flexible towing of CTD-probes along the coastline (at a distance of 5 m from the coast) at a depth of ~ 0.1-0.2 m enable one to rapidly detect the presence of submarine discharge [1,2].
--We performed a search for local coastal submarine springs of fresh water in the region from Cape Feolent to Cape Sarych (down to an isobath of 40 m). Stable submarine springs of brackish water with the minimum salinity of 5.5%o and the minimum total output of 30,000 m 3 / day were discovered only near the west wall of Cape Aiya. It is shown that brackish waters discharging from these springs spread over the sea surface in the form of a thin layer (up to 1 m in thickness) characterized by lower salinity, higher transparency, and an elevated content of silicic acid. We make a conjecture that the appearance of 2-3-m-thick layers of water with higher transparency and lower salinity at depths of 5-8 m is explained by the discharge of unknown bottom springs of underground fresh water.
Поступила в редакцию 27.04.2015 г. После доработки 04.06.2015 г.Представлены результаты анализа пространственного распределения элементов главного био-генного цикла в водах приустьевого взморья Дуная, выполненного по данным экспедицион-ных исследований, проведенных Морским гидрофизическим институтом в 1997 -2013 гг. По-казано, как величина насыщения вод кислородом качественно сказывается на содержании эле-ментов главного биогенного цикла в водах приустьевого района Дуная. Апвеллинг придонных вод в этом районе, периодически вызывающий значительное уменьшение насыщения кислоро-дом поверхностных вод, существенно увеличивает содержание в них биогенных элементов.Ключевые слова: приустьевой район Дуная, гидрологические особенности, кислородный режим, гипоксия, элементы главного биогенного цикла, натурные данные 1997 -2013 гг.Введение. Приустьевое взморье Дуная -один из самых сложных для ис-следования районов Черного моря. Этот район подвержен влиянию не только стока Дуная, содержащего отходы промышленности и жизнедеятельности десяти государств Европы, но также загрязненных стоков Днепра и Днестра, и поэтому испытывает чрезвычайно сильную антропогенную нагрузку [1 -6]. С пресноводным стоком поступает большое количество биогенных элемен-тов, что обеспечивает в этом районе обильную кормовую базу для фито-планктона в течение всего года.Что касается динамики вод в приустьевом взморье Дуная, и особенно в прибрежной зоне, то она определяется в основном ветровыми течениями, ко-торые очень быстро изменяют направление, приспосабливаясь к изменениям поля ветра [7]. Этот район является сложным и по гидрохимии вод. Она здесь относительно проста лишь в зимний период, когда струя Основного Черно-морского течения захватывает весь северо-западный шельф и «вентилирует» его, относя воды стока Дуная на юг. Во все остальные сезоны биогенные эле-менты, поступающие в значительных количествах со стоком Дуная, остаются в районе приустьевого взморья и прилегающей к нему акватории [8,9].В весенне-осенний период в приустьевом районе Дуная в поверхностном слое вод идет активное образование кислорода в процессе фотосинтеза, а в придонном кислород активно расходуется на окисление осевшего взвешенно-го органического вещества, что периодически приводит к состоянию придон-ной гипоксии, регулярно наблюдающейся в этом районе и неоднократно об-суждавшейся в литературе [10 -13]. МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 5 2015 36 Таким образом, в поверхностном слое вод происходит активное потреб-ление фитопланктоном элементов главного биогенного цикла (соединений азота, кремния и фосфора), в придонном -выделение этих элементов в ре-зультате деструкции органического вещества.В предыдущей статье, в результате анализа влияния особенностей гидро-логической структуры на пространственное распределение кислорода в водах приустьевого взморья Дуная, был сделан вывод о том, что возникновение придонной гипоксии происходит, как правило, при одновременном присут-ствии термоклина и галоклина в шельфовых водах [14].В данной работе по материалам натурных измерений, проведенны...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.