CC BY
18
УДК 551.557.550.424
Факторы, определяющие изменчивость содержания детергентов в дождевых выпадениях на крымском побережье Черного моря (г. Севастополь)
Смирнова Л.Л1,2., Катунина Е.В.2
1Институт природно-технических систем РАН, Севастополь,
Россия
Севастопольское отделение Государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова, Севастополь, Россия
Приводятся результаты изучения сезонной и межгодовой изменчивости содержания АСПАВ в дождевых выпадениях за период 2010 - 2015гг. Установлено, что максимальное количество АСПАВ в дождевой воде приносили морские (западные и северно-западные) ветры. Однако в экстремально теплые годы (2010, 2013 г. г.) содержание детергентов в дождевых выпадениях, приносимых морскими ветрами, уменьшалось в 2 - 3 раза. Температура воздуха и морской воды влияют на физико-химические свойства АСПАВ и регулируют их поступление в прилегающие слои атмосферы.
Ключевые слова: дождевая вода, концентрация АСПАВ, температура, морская поверхность
Factors determining the variability of the detergents content in the rain fallout on the Black Sea Crimean coast (Sevastopol)
Smirnova L.L.1,2 and Katunina E. V.2
institute of the natural-and technical systems, RAS, Sevastopol,
Russia
2Sevastopol Department of N.N. Zubov State Oceanographic Institute, Sevastopol, Russia
Seasonal and interannual variability of the ASPA content in the rain fallout for the period 2010 - 2015y.y. are presented. It was found that the maximum amount of pollutant in rainwater was brought by the sea (western and north-western) winds. However, the detergent content in rain fallout brought by sea winds decreased to 2 - 3 times in extremely warm years (2010, 2013y.y.). The air and sea water temperature affect the physical and chemical properties of ASPA and regulate their admission to the accompanying atmosphere.
Keywords: rain water, ASPA concentration, temperature, sea surface
Введение. На крымском побережье Черного моря основными источниками поступления детергентов (АСПАВ) в атмосферу являются хозяйственная деятельность на урбанизированных территориях и загрязненные бытовыми сточными водами шельф и северо-западная часть Черного моря [4]. Аэрозоль, мигрирующий в воздушных потоках, адсорбирует и переносит эти соединения на значительные расстояния. При его оседании с потоками дождя происходит вторичное загрязнение подстилающих поверхностей АСПАВ. Кроме того, дождевая вода растворяет и обогащается анионными детергентами, сконцентрированными в приземных слоях атмосферы над урбанизированными территориями [2].
В работе приведены результаты изучения влияния некоторых климатических изменений на межгодовую и сезонную изменчивость содержания АСПАВ в дождевых выпадениях
Материалы и методы. Отбор проб дождевых выпадений проводили на южном побережье Севастопольской бухты в районе мыса Павловский. Дождевую воду собирали в стеклянные пробоотборники, которые устанавливали только на период выпадения осадков. В пробах определяли содержание АСПАВ экс-тракционно-фотометрическим методом, одновременно вели наблюдения за направлением ветра, температурой воды и воздуха.
Результаты и их обсуждение. В районе г. Севастополя максимальное количество детергентов приносят дождевые облака, сформированные в приводных слоях атмосферы над акваторией Черного моря. Поток АСПАВ в атмосферу идет с поверхности прибрежных акваторий, где концентрация поллютанта достигает 40 - 110 мкг/л [4]. Поэтому морские ветры, особенно западные и северо-западные, переносят осадки, содержащие в 2 - 4 раза больше АСПАВ, чем континентальные [2]. Однако при сравнении многолетней динамики среднемесячного содержания АСПАВ в дождевой воде отмечены не только сезонная, зависящая от направления преобладающих ветров, но и межгодовая изменчивость (рис.1).
Рис. 1. Годовая динамика среднемесячной концентрации АСПАВ в дождевой воде при умеренных климатических условиях (2011, 2012, 2014, 2015 г.г.) и в аномально теплые 2010, 2013 г.г. на побережье Севастопольской бухты
Анализ полученных результатов показал, что на межгодовую динамику содержания АСПАВ в дождях влияет температурный фактор. При умеренных климатических условиях в период с мая по сентябрь (среднемесячная температура воды 15,8 - 24,5оС) концентрация детергентов в
дождевой воде характеризуется значительной вариабельностью. Она возрастала в мае, когда преобладали южный и северозападный переносы дождевых облаков, обогащенных АСПАВ над морской поверхностью. В зимний и осенний периоды, когда затяжные обильные дожди приносили, в основном, континентальные ветры, она стабилизировалась на уровне 40 -60 мкг/л.
В аномально теплые 2010 и 2013 годы [1] содержание АСПАВ в дождевой воде резко уменьшалось летом и увеличивалось в 1,5 - 3,0 раза в холодный период года при преобладающем континентальном переносе дождевых облаков. В работе [3] отмечено, что увеличение температуры природных вод от 25 до 37оС ускоряет химическую и биохимическую деструкцию АСПАВ. Поэтому в летний период, с прогреваемых морских поверхностей (среднемесячная температура воды достигала 28,0оС) их поступление в атмосферу резко уменьшается. В зимне-весенний сезоны (среднесуточная температура воздуха 2,1 - 16,3оС), испарение и поступление детергентов в атмосферу возрастает как при морских, так и континентальных ветрах.
Ранее было показано [2], что содержание АСПАВ в дождевых выпадениях регулируют как природные (направление и сила ветра, приносящего дожди, количество выпадающих осадков), так и антропогенные факторы (присутствие на урбанизированных территориях локальных источников загрязнения). Полученные результаты показали, что температура морской воды и воздуха оказывают влияние на поступление анионных детергентов в прилегающие слои атмосферы и их концентрацию в дождевой воде, особенно в аномально теплые годы.
Библиографический список:
1.Попов М.А Изменчивость температуры поверхности моря в районе мыса Лоханочка (Севастополь, Черное море) //Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа -2014. - С .172-175.
2. Смирнова Л. Л., Катунина Е. В. Сезонные и межго -довые флуктуации содержания анионных детергентов и биоразнообразия микроводорослей в атмосферних осад -ках на побережье севастопольських бухт (Крым, Черное море) //Системы контроля окружающей среды - 2016. -С .110-118.
3. Черняев А. М., Шаманаев Ш. Ш. Загрязнение природных вод синтетическими поверхностно - активными веществами и проблемы охраны от них водных источни -ков // Водные ресурсы - 1976, № 4. - 135-142
4.Atlas of the Black Sea and Sea of Azov nature protection. 2006. (T. Dem'yanova, S. Yangolenko and T. Tikotova eds.). Saint Petersburg, Navy Charts Division. pp 127 193.
Bibliography:
1.Popov M.A. Izmenchivost temperaturi poverkhnosti morja v raione misa Lohanochka (Sevastopol, Chernoe more) [The variability of sea surface temperature in the area of Cape Lohanochka (Sevastopol, Black Sea)] Ekologicheskaya bezopasnost pribrejnoi i shelphovoi zon I kompleksnoe ispolzovanie resyursov shelphfa [Ecological safety of coastal and shelf zones and complex use of shelf resources] - 2014,V.28. - pp. 172-175 (in Russian).
2.Smirnova L.L. and Katunina E.V. Sezonnie i mejgodovie fluktuacii soderdjaniya anionnih detergentov i biora-znoobrazija microvodoroslei v atmosphernih osadkah na poberedje sevastopolskih bjukht (Krim, Chernoe more) [Seasonal and interannual fluctuations in the anionic detergent content and microalgae biodiversity in rain fallout on the coast of Sevastopol bays (Crimea, Black Sea] Sys-temi kontrolya okrudhayuchei sredi [Environmental control systems] - 2016,V.3. - pp. 110-118 (in Russian).
3.Chernyaev A.M. and Shamanayev Sh.Sh. Zagrjaznenie prirodnikh vod synteticheskimi poverhnostno-aktivnimi vechestvami i problemi okhrani ot nikh vodnikh istochnikiv [Pollushion of natural water by synthetic
sueface-active substances and problems of protecting water sorces from them] Vodnie resyursi [Water Research] -1976,No 4. - pp.135-142 (in Russian).
4.Atlas of the Black Sea and Sea of Azov nature protection. (T. Dem'yanova, S. Yangolenko and T. Tikotova eds.). Saint Petersburg, Navy Charts Division. - 2006. - pp 127 -193.
Об авторах:
Смирнова Людмила Леонидовна ([email protected]) Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, институт природно-технических систем РАН, Севастополь, Россия
Катунина Елена Викторовна ([email protected]) Младший научный сотрудник, Севастопольское отделение Государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова, Севастополь, Россия
