Научная статья на тему 'ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВИСЛИНСКОМ ЗАЛИВЕ В 2019 ГОДУ'

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВИСЛИНСКОМ ЗАЛИВЕ В 2019 ГОДУ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
108
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Известия КГТУ
ВАК
AGRIS
Область наук
Ключевые слова
БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / ХЛОРОФИЛЛ / ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ / ВИСЛИНСКИЙ ЗАЛИВ / NUTRIENTS / CHLOROPHYLL / TREATMENT FACILITIES / VISTULA LAGOON

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Александров С. В., Сташко А. В.

Исследование содержания минеральных форм азота и фосфора в российской части Вислинского залива в 2019 г. было выполнено в рамках мониторинга среды обитания водных биологических ресурсов, проводимого АтлантНИРО. Полученный анализ позволил рассмотреть сезонную динамику, пространственное распределение и сопоставить их с многолетними данными (2010-2016 гг.) до запуска современных очистных сооружений. Сезонная динамика концентраций минерального фосфора и разных форм минерального азота в 2019 г. соответствовала таковой за 2010-2016 гг., весенний максимум был преимущественно связан с поступлением биогенных элементов в результате паводков. С началом активной вегетации фитопланктона их содержание в воде значительно снижалось. Минимальные концентрации минерального фосфора, нитратов и нитритов наблюдались в июле в период «цветения» воды. Пространственное распределение биогенных элементов характеризовалось отсутствием устойчивых различий между районами на протяжении года, лишь в отдельные месяцы их концентрации в восточном и Приморской бухте были в 2-3 раза выше, что аналогично многолетним данным и обусловлено поступлением элементов со стоком р. Преголи. Анализ показал, что после ввода новых очистных сооружений в 2019 г. концентрации минеральных форм азота и фосфора на всей российской акватории остались на прежнем уровне. Многолетнее поступление большого количества биогенов с речными и сточными водами и продукционные процессы в заливе привели к аккумуляции фосфора в водоеме. Действующие очистные сооружения не могут повлиять на быстрое снижение уровня эвтрофирования Вислинского залива

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Александров С. В., Сташко А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPATIAL DISTRIBUTION AND SEASONAL DYNAMICS OF NUTRIENTS IN THE VISTULA LAGOON IN 2019

Research of the nutrients (ammonium nitrogen, nitrite nitrogen, nitrate nitrogen, phosphorus of phosphates) was carried out in the Russian part of the Vistula Lagoon in 2019 as a part of the monitoring of aquatic biological resources conducted by AtlantNIRO. The analysis allowed considering seasonal dynamics and spatial distribution and comparing with long-term data (2010-2016) before the commissioning of modern treatment facilities. Seasonal dynamics of the mineral phosphorus and various forms of mineral nitrogen in 2019 corresponded to long-term patterns. The spring maximum was mainly associated with the input of nutrients as a result of freshet. With the beginning of phytoplankton development, their concentrations in the water significantly decreased. Minimum concentrations of mineral phosphorus, nitrates and nitrites were observed in July during the algae bloom. The spatial distribution of nutrients was characterized by the absence of stable differences between regions throughout the year. Only in some months their concentrations in the eastern region and the Primorsky Bay were 2-3 times higher, which is similar to long-term data and this is due to the flow of the Pregol river. Analysis of the long-term data showed that in 2019, after commissioning of modern treatment facilities, there was no local increase in certain areas due to the influx of polluted waters, but the concentrations of mineral forms of nitrogen and phosphorus in the entire Russian water area remained at the same level. In particular, high concentrations of mineral phosphorus remain, especially in summer. The long-term supply of large amount of nutrients with river and wastewaters, as well as primary production in the eutrophic lagoon led to the accumulation of phosphorus in the reservoir. As a result, the commissioning of treatment facilities cannot have a rapid effect on reducing the level of eutrophication of the Vistula Lagoon.

Текст научной работы на тему «ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВИСЛИНСКОМ ЗАЛИВЕ В 2019 ГОДУ»

УДК 551.462.32

DOI 10.46845/1997-3071-2021-60-11-21

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВИСЛИНСКОМ ЗАЛИВЕ В 2019 ГОДУ

С. В. Александров, А. В. Сташко

SPATIAL DISTRIBUTION AND SEASONAL DYNAMICS OF NUTRIENTS IN THE VISTULA LAGOON IN 2019

S. V. Aleksandrov, A. V. Stashko

Исследование содержания минеральных форм азота и фосфора в российской части Вислинского залива в 2019 г. было выполнено в рамках мониторинга среды обитания водных биологических ресурсов, проводимого АтлантНИРО. Полученный анализ позволил рассмотреть сезонную динамику, пространственное распределение и сопоставить их с многолетними данными (2010-2016 гг.) до запуска современных очистных сооружений. Сезонная динамика концентраций минерального фосфора и разных форм минерального азота в 2019 г. соответствовала таковой за 2010-2016 гг., весенний максимум был преимущественно связан с поступлением биогенных элементов в результате паводков. С началом активной вегетации фитопланктона их содержание в воде значительно снижалось. Минимальные концентрации минерального фосфора, нитратов и нитритов наблюдались в июле в период «цветения» воды. Пространственное распределение биогенных элементов характеризовалось отсутствием устойчивых различий между районами на протяжении года, лишь в отдельные месяцы их концентрации в восточном и Приморской бухте были в 2-3 раза выше, что аналогично многолетним данным и обусловлено поступлением элементов со стоком р. Преголи. Анализ показал, что после ввода новых очистных сооружений в 2019 г. концентрации минеральных форм азота и фосфора на всей российской акватории остались на прежнем уровне. Многолетнее поступление большого количества биогенов с речными и сточными водами и продукционные процессы в заливе привели к аккумуляции фосфора в водоеме. Действующие очистные сооружения не могут повлиять на быстрое снижение уровня эвтрофирования Вислинского залива.

биогенные элементы, хлорофилл, очистные сооружения, Вислинский залив

Research of the nutrients (ammonium nitrogen, nitrite nitrogen, nitrate nitrogen, phosphorus of phosphates) was carried out in the Russian part of the Vistula Lagoon in 2019 as a part of the monitoring of aquatic biological resources conducted by At-lantNIRO. The analysis allowed considering seasonal dynamics and spatial distribution and comparing with long-term data (2010-2016) before the commissioning of modern treatment facilities. Seasonal dynamics of the mineral phosphorus and various forms of mineral nitrogen in 2019 corresponded to long-term patterns. The spring maximum was

mainly associated with the input of nutrients as a result of freshet. With the beginning of phytoplankton development, their concentrations in the water significantly decreased. Minimum concentrations of mineral phosphorus, nitrates and nitrites were observed in July during the algae bloom. The spatial distribution of nutrients was characterized by the absence of stable differences between regions throughout the year. Only in some months their concentrations in the eastern region and the Primorsky Bay were 2-3 times higher, which is similar to long-term data and this is due to the flow of the Pregol river. Analysis of the long-term data showed that in 2019, after commissioning of modern treatment facilities, there was no local increase in certain areas due to the influx of polluted waters, but the concentrations of mineral forms of nitrogen and phosphorus in the entire Russian water area remained at the same level. In particular, high concentrations of mineral phosphorus remain, especially in summer. The long-term supply of large amount of nutrients with river and wastewaters, as well as primary production in the eutrophic lagoon led to the accumulation of phosphorus in the reservoir. As a result, the commissioning of treatment facilities cannot have a rapid effect on reducing the level of eutrophication of the Vistula Lagoon.

nutrients, chlorophyll, treatment facilities, Vistula Lagoon

ВВЕДЕНИЕ

Вислинский залив - одна из крупнейших солоноватых лагун Балтийского моря. Он находится под сильным воздействием природных условий (речной сток, водообмен с Балтийским морем), которые наряду с источниками антропогенного воздействия формируют в водоеме выраженную пространственную неоднородность гидрохимических показателей. Гидрохимические и гидрологические условия повлияли на формирование в заливе эвтрофной экосистемы, достигающей в отдельные периоды гипертрофного состояния, когда наблюдается «цветение» воды при развитии синезеленых водорослей [1, 2]. Одновременно на залив, окруженный густонаселенными территориями, оказывается значительное антропогенное воздействие. Большие объемы минеральных форм биогенных элементов поступают в восточную часть со стоком р. Преголи с сельскохозяйственных угодий [3, 4]. До 2016 г. важнейшим источником антропогенного загрязнения залива также были сточные воды из г. Калининграда, подвергаемые только механической очистке и поступавшие в залив в Приморской бухте, вследствие чего ряд гидрохимических показателей в ней устойчиво демонстрировал повышенные уровни в сравнении с остальными гидрологическими районами [5, 6]. Введенные в эксплуатацию в 2016 г. очистные сооружения предусматривают улучшение технологий и степени очистки сточных вод, в том числе биологическую. Современная городская система очистки имеет выход в участок Калининградского морского канала, расположенный в восточном районе [7].

Атлантический филиал ФГБНУ «ВНИРО» осуществляет регулярные гидрохимические исследования Вислинского залива, что позволяет оценивать состояние водоема в условиях изменяющегося антропогенного воздействия. Проведенные в 2019 г. ежемесячные исследования на всей российской акватории дают возможность рассмотреть сезонную и пространственную изменчивость минеральных форм азота и фосфора в период после введения очистных сооружений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Отбор проб воды в Вислинском заливе осуществляли ежемесячно в период с марта по декабрь 2019 г. на девяти гидрохимических станциях, расположенных в разных гидрологических районах - восточном (станции 1, 2, 3), Приморской бухте (станция 4), прибалтийском (станции 5, 9, 10), центральном (станции 6, 7) -согласно принятой ранее схеме деления [5, 6] (рис. 1). Пробы воды отбирали в подповерхностном слое (0-0,5 м). Всего в 2019 г. проанализированы пробы, взятые на 84 станциях, выполнено 336 определений минеральных форм азота и фосфора. Содержание аммонийного азота, азота нитритов, азота нитратов, фосфора фосфатов определяли стандартными методами [8, 9]. Одновременно выполнялось исследование хлорофилла «а»: пробы воды 20-50 мл пропускали через мембранные фильтры МФАС-МА-6 (0,3 мкм) и определяли оптические плотности ацетоновой вытяжки с пигментами на спектрофотометре [8]. Оценку загрязнения вод проводили в соответствии с нормативами предельно допустимых концентраций вредных веществ в водных объектах рыбохозяйственного значения, указанных в приказе № 552 Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 г.

Рис. 1. Расположение станций отбора проб в Вислинском заливе (районы: I - восточный, II - прибалтийский, III - центральный, IV - Приморская бухта) Fig. 1. Location of the sampling stations in the Vistula Lagoon (I - eastern region, II - near Baltic region, III - the central region, IV - Primorsky Bay)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Гидрохимические условия в Вислинском заливе, в частности концентрации минеральных форм азота и фосфора, характеризуются значительной сезонной динамикой, обусловленной биологическими процессами в самом заливе и поступлением веществ с водосборной территории, а также пространственной неоднородностью из-за взаимодействия речного стока и морских вод, немаловажно при этом и антропогенное загрязнение [5, 6].

Минеральный фосфор

Сезонные изменения содержания минерального фосфора в заливе имеют ряд особенностей. Весенний максимум (до 36 мк^/дм в среднем для российской акватории в марте 2019 г.) преимущественно связан с поступлением в залив минерального фосфора в результате паводков. С началом активной вегетации фитопланктона концентрация фосфора в воде снижается (до 13 мк^/дм3 в апреле 2019 г.), после чего в условиях небольших глубин и слабого водообмена наблюдается ее новое повышение (до 30-32 мк^/дм3 в мае - июне 2019 г.) в результате прогрева вод, способствующего минерализации органического вещества и регенерации фосфатов из донных отложений. Только интенсивное развитие водорослей может временно изменить ситуацию, что, в частности, отмечалось в июле 2019 г. во время «цветения» воды: концентрация хлорофилла «а» возросла с 12 до 48 мкг/дм , а минерального фосфора - снизилась до годового минимума 10 мк^/дм3. С замедлением развития водорослей концентрация элемента резко повышалась до максимального уровня 61 и 76 мк^/дм в августе и сентябре 2019 г. Согласно многолетней динамике наибольшие концентрации фосфатов за вегетационный период наблюдаются в заливе летом [5, 6]. Последующее снижение их содержания осенью было связано, вероятно, с замедлением скорости регенерации фосфатов и более активным затоком обедненных биогенными элементами морских вод, с октября по декабрь концентрации фосфора и фосфатов находились в диапазоне 7-14 мк^/дм . Отсутствие роста концентраций в ноябре-декабре, который, как правило, сопровождает завершение вегетационного периода и последующее разложение биомассы фитопланктона, может зависеть от более продолжительного периода вегетации фитопланктона в условиях повышенного прогрева вод и безледного периода в декабре 2019 г. В частности, концентрация хлорофилла «а» как показателя обилия водорослей в ноябре-декабре составляла 22-27 мкг/дм3, что сопоставимо с весной и летом.

На протяжении 2019 г. концентрации минерального фосфора в разных районах мало чем отличались, за исключением сентября, когда содержание элемента в восточном районе и Приморской бухте (114 и 106 мк^/дм ) было в 2-3 раза выше, чем в прибалтийском (58 мк^/дм3) и центральном (31 мк^/дм3) (рис. 2). Характерно, что такое пространственное распределение влияло на концентрации хлорофилла «а» в разных районах. Так, в восточном районе и Приморской бухте

33

(40 и 60 мкг/дм ) они были в 2-3 раза выше, чем в прибалтийском (20 мк^/дм ) и центральном (25 мк^/дм3).

В июле-сентябре концентрации и соотношение минеральных форм азота и фосфора создают условия для «цветения» воды за счет интенсивного развития си-незеленых водорослей [2]. По данным с 2010 по 2016 гг. [5, 6], содержание минерального фосфора было повышено в восточном районе в этот период (рис. 3), что, возможно, обусловлено его поступлением с водосборной территории со стоком р. Преголи. Уровень концентраций элемента в Приморской бухте, куда до 2016 г. сбрасывались хозяйственно-бытовые сточные воды из г. Калининграда, в основном соответствовал таковому на остальной акватории и был ниже, чем в восточном районе, исключая лето 2014 г., когда концентрации в июле и августе многократно взросли, достигая уровня

ПДК (200 мк^/дм3) [6]. В

августе и сентябре

2019 г. содержание фосфора и фосфатов в восточном районе также превышало

среднее по российской акватории значение, однако уровни в Приморской бухте были сопоставимы.

120 100 80 60 40 20 0

> >

>

>

X X

>

X

X

10000

1000

100

10

б

> >

>

>

X X

>

X

X

300 250 200 150 100 50 0

> >

>

>

X X

>

восточный Приморская бухта

нн

х х

месяц

35 30 25 20 15 10 5 0

> >

>

>

X X

прибалтийский центральный

>

S> нч

X х месяц

Рис. 2. Динамика содержания минерального фосфора, мк^/дм (а), азота нитратов, мкг^дм3 (б), аммонийного азота, мкг^дм3 (в), азота нитритов, мкгЭДдм (г), в разных районах Вислинского залива в 2019 г. Fig. 2. The dynamics of inorganic phosphorus, p,gP/l (a), nitrogen of nitrates, p,gN/l (б), ammonium, p,gN/l (в), nitrites, p,gN/l (г) in different areas of the Vistula Lagoon

in 2019

Среднее по акватории содержание фосфатов в августе и сентябре 2019 г. (64 и 77 мк^/дм ) было выше, чем в отдельные годы, как и в среднем (24 и 11 мк^/дм3) за период (2010-2016 гг.), предшествовавший запуску очистных сооружений г. Калининграда. Несмотря на появление новых очистных сооружений, в отдельные месяцы в Вислинском заливе сохраняются высокие концентрации минерального фосфора как в целом в российской акватории, так, в частности, и в Приморской бухте, где находилось старое место выпуска, а также в восточном

1

г

районе, куда поступают после очистки сточные воды в современный период (рис. 3).

200 160 120 80 40 0

а

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2019

90 75 60 45 30 15 0

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2019

150 125 100 75 50 25

>

X

>

>

X

>

>

X

>

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

>

X

>

>

X

>

>

X

2010 2011 2012 2013 восточный - - -•- - - Приморская бухтаj

2014

> 2015

>

X

> 2016

>

X

> 2019

■ прибалтийский ~

'центральный

.3/

Рис. 3. Многолетняя динамика концентраций минерального фосфора, мкгР/дм (а),

33

азота нитратов, мкгК/дм (б), аммонийного азота, мкгК/дм (в) в августе-сентябре

в разных районах Вислинского залива Fig. 3. Long-term dynamics of inorganic phosphorus, p,gP/l (a), nitrogen of nitrates, p,gN/l (б) and ammonium, p,gN/l (в) in different areas of the Vistula Lagoon

0

В то же время, в июле 2019 г. концентрация минерального фосфора в среднем по заливу (12 мк^/дм3) была в 1,5 раза ниже, чем в 2010-2016 гг. (18 мк^/дм ), чему способствовало появление водорослей, потребляющих много фосфора (рис. 3). После их разложения в воду вновь поступает значительное количество элемента, что отмечено в августе и сентябре 2019 г.

Следовательно, длительное поступление больших объемов биогенных элементов с речным и хозяйственно-бытовым стоком, а также продукционные процессы в эвтрофном Вислинском заливе [1-4] содействовали накоплению фосфора в водоеме, в частности в донных отложениях. Это ежегодно приводит к наблюдаемым процессам регенерации фосфатов и высоким концентрациям фосфора в летний период, способствующих развитию синезеленых водорослей до стадии «цветения». Как следствие, действующие очистные сооружения не могут повлиять на быстрое снижение уровня эвтрофирования Вислинского залива.

Азот нитратов

Динамика содержания азота нитратов в Вислинском заливе также имеет выраженный сезонный характер. Весной происходит паводковое поступление в залив существенных объемов биогенных элементов. Особенностью 2019 г. были максимальные концентрации нитратов в апреле - 1386-2510 мкг^дм , в среднем 2265 мкг^дм3, тогда как обычно их количество выше в марте, после очищения залива от льда. Полученный уровень оказался значительно выше, чем в предыдущие годы [5, 6], что, возможно, связано с более интенсивным выносом нитратов с водосборной территории, сопряженным с незначительным использованием их в заливе при слабом развитии фитопланктона (концентрация хлорофилла была в минимальном годовом уровне -7 мкг/дм ). В последующие месяцы, вследствие интенсивного развития фитопланктона, содержание нитратов в заливе снижалось до минимальных уровней в летний период (рис. 2б). Наименьшие концентрации

33

наблюдались в июле 2019 г. (6-11 мкгМдм , в среднем 8 мкгМдм ) одновременно с минимумом минерального фосфора в период «цветения» воды. Осенью произошло увеличение содержания азота нитратов, связанное со снижением вегетации фитопланктона и началом зимней аккумуляции [5, 6]. В 2019 г. незначительный рост концентраций нитратов, начавшийся в сентябре, не привел к высоким уровням в конце года: в ноябре-декабре среднее содержание нитратов (в среднем 27 и 26 мкгМдм ) было на минимальном по многолетним данным уровне. Это же наблюдалось и с количеством минерального фосфора, что, возможно, связано с более продолжительным периодом вегетации фитопланктона, который продолжался в условиях повышенного температурного режима и безледного периода в декабре 2019 г.

В 2019 г. пространственное распределение азота нитратов характеризовалось отсутствием значительных различий между районами на протяжении года (рис. 2б), за исключением апреля, когда концентрации в восточном районе и Приморской бухте (3235 и 2420 мкгМдм ) были в 1,5-2 раза выше, чем в прибалтийском и центральном районах (1727 и

1540 мкг^дм3).

По данным с 2010 по 2016 гг. [5, 6], содержание нитратов в Вислинском заливе в летне-осенний период отмечалось в отдельные годы (2011, 2012, 2016 гг.) повышенными величинами в восточном районе (рис. 3б), что, наверное, обусловлено поступлением их со стоком р. Преголи. В Приморской бухте, куда до 2016 г.

стекали хозяйственно-бытовые сточные воды из г. Калининграда, концентрации были на уровне остальной акватории. С июля по август 2019 г. малое количество азота нитратов равномерно распределялось по всей российской акватории. В восточном районе концентрация нитратов в июле, августе, сентябре 2019 г. (9, 12, 20 мкгК/дм соответственно) была в 1,5-3 раза ниже, чем в среднем за период 2010-2016 гг., но сопоставима или выше уровня в отдельные годы (2013-2015 г.). Таким образом, в 2019 г. после запуска новых очистных сооружений не наблюдалось увеличения количества нитратов в отдельных районах, их концентрации на всей российской акватории сохранились на прежнем низком уровне, определяемом летним развитием фитопланктона.

Аммонийный азот

Повышенные уровни содержания аммонийного азота в Вислинском заливе в течение года обычно в значительной степени связаны с процессами разложения фитопланктона и наблюдаются в марте-апреле, летом и в октябре-ноябре [6]. В 2019 г. максимальные концентрации аммонийного азота отмечались в апреле и мае (от 196 до 258 мкгК/дм в среднем по акватории) (рис. 2в), что могло быть связано, прежде всего, с разложением органического вещества, поступившего с весенним паводком. В последующие месяцы зафиксирован близкий уровень (34-46 мкгК/дм3) с небольшим увеличением в августе (до 55 мкгК/дм3) как результат разложения органического вещества фитопланктона после июльского «цветения» воды.

В 2019 г. в заливе отмечена пространственная неоднородность распределения аммонийного азота. В июне концентрации в прибалтийском и центральном районах (40 и 99 мкгК/дм ) многократно превышали величины в восточном районе и Приморской бухте (7 и

19 мкгК/дм3). В

августе наблюдалось обратное: в восточном районе и Приморской бухте показатели составили 106 и 87 мкгК/дм3, а в прибалтийском и центральном - 17 и 20 мкгК/дм3. В

то же время максимальные

концентрации в апреле и мае были относительно равномерно распределены по акватории, что свидетельствует об отсутствии локального источника загрязнения (рис. 3в).

По данным с 2010 по 2016 гг. [5, 6], содержание аммонийного азота в июле-сентябре характеризовалось в отдельные годы (2012, 2013) повышенными значениями в восточном районе и Приморской бухте (рис. 3в), что могло быть обусловлено поступлением загрязненных вод, однако за период 2014-2016 гг., до ввода в эксплуатацию очистных сооружений, локального загрязнения не отмечалось. Различные концентрации аммонийного азота летом 2019 г. могли быть обусловлены антропогенным загрязнением со стоком р. Преголи (в августе) или с польской зоны (в июне). Однако действие антропогенного фактора, как мы видим, кратковременно, оно не повлияло на сезонную динамику в отдельных районах. В целом концентрации аммонийного азота на всей российской акватории сохранились на прежнем уровне, что наблюдалось в июле-сентябре 2010-2016 гг.

Азот нитритов

Нитриты как промежуточные продукты окисления аммоний-иона до нитрат-иона содержатся в природных водоемах в небольших количествах. Весной, во время паводкового поступления биогенных элементов в Вислинский залив, кон-

центрации азота нитритов увеличиваются. В марте 2019 г. они составляли 13-32 мкг^дм3, превышая на большинстве станций и в среднем по заливу (24 мкгЭДдм ) уровень ПДК для рыбохозяйственных водоемов. В последующем концентрации нитритов снизились до 13-15 мкг^дм3 в апреле-мае и до минимальных величин 5-7 мкгМдм в летний период (июль-сентябрь). Низкий уровень наблюдался до декабря в условиях продолжения активной вегетации фитопланктона (рис. 2г). В целом в 2010-2016 гг. концентрации на всей акватории сохранились на прежнем уровне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гидрохимические условия в эвтрофной лагунной экосистеме Вислинского залива во многом обусловлены поступлением биогенных элементов с водосборной территории и биологическими процессами в самом заливе. Большую роль играет и антропогенное загрязнение, в частности, сток неочищенных вод г. Калининграда до 2016 г. Мероприятия, направленные на значительное снижение внешней биогенной нагрузки, могут оказать существенное влияние на эвтрофирование и экологическое состояние Вислинского залива. Проведенный анализ ежемесячных исследований в 2019 г. позволил рассмотреть сезонную и пространственную изменчивость концентрации минеральных форм азота и фосфора, сопоставить ее с многолетними закономерностями, наблюдавшимися в 2010-2016 гг. до запуска современных очистных сооружений.

Сезонная динамика концентраций минеральных форм фосфора и азота в 2019 г. в целом соответствовала многолетней. Весенний максимум преимущественно был связан с поступлением биогенных элементов в результате паводков. С началом активной вегетации водорослей их содержание значительно снижалось. Минимальные концентрации минерального фосфора, нитратов и нитритов наблюдались в июле 2019 г. в период «цветения» воды и наибольшей концентрации хлорофилла «а». Особенностью 2019 г. явился небольшой рост концентраций минеральных форм азота и фосфора в ноябре-декабре из-за повышенного прогрева вод и безледного периода.

Пространственное распределение биогенов характеризовалось отсутствием устойчивых различий между районами на протяжении года, лишь в отдельные месяцы их концентрации в восточном районе и Приморской бухте были в 2-3 раза выше, чем в прибалтийском и центральном районах, что аналогично многолетним данным и обусловлено поступлением элементов со стоком р. Преголи.

В июле-сентябре концентрации минеральных форм азота и фосфора создали условия для «цветения» воды. Анализ многолетних данных показал, что после ввода новых очистных сооружений в 2019 г. показатели этих биогенов на всей российской акватории остались прежними. В частности, сохраняется высокое содержание минерального фосфора, особенно летом. Многолетнее поступление больших объемов биогенов с речным и хозяйственно-бытовым стоком, а также продукционные процессы в эвтрофном заливе привели к аккумуляции фосфора в водоеме, что способствовало развитию водорослей до уровня «цветения» воды. Как следствие, действующие очистные сооружения не могут повлиять на быстрое снижение уровня эвтрофирования Вислинского залива.

Авторы выражают благодарность сотрудникам Лабораторного центра АтлантНИРО В. В. Шендерюку за организацию работ и А. В. Касьяну, Л. Л. Виноградовой за проведение анализов гидрохимических проб.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Chubarenko, B. The Vistula Lagoon. Ecology of Baltic Coastal Waters /

B. Chubarenko, P. Margonski // Ecological Studies. - 2008. - V. 197. - P. 167-196.

2. Александров, С. В. Многолетние изменения трофического статуса Куршского и Вислинского заливов Балтийского моря / С. В. Александров // Биология внутренних вод. - 2009. - № 4. - С. 27-34.

3. Александров, С. В. Биогенная нагрузка на Вислинский залив со стоком реки Преголи / С. В. Александров, Ю. А. Горбунова // Вода: химия и экология. -2010. - № 1. - С. 4-8.

4. Горбунова, Ю. А. Биогенная нагрузка на водосборный бассейн реки Преголи от антропогенных источников / О. В. Горбунова, Б. В. Чубаренко, Д. А. Домнин // Известия Калининградского государственного технического университета. - 2017. - № 47. - С. 34-45.

5. Александров, С. В. Пространственные изменения гидрохимических показателей и солености воды в Вислинском заливе в 2010-2013 годах / C. В. Александров, С. А. Вахрушева, И. Л. Мальфанов, Н. Е. Тренина // Труды АтлантНИРО. -2017. - № 3. - С. 5-21.

6. Александров, С. В. Пространственные изменения гидрохимических показателей в Вислинском заливе в 2014-2016 годах / C. В. Александров // Труды АтлантНИРО. - 2018. - № 1 (5). - С. 5-21.

7. МП КХ «Водоканал»: структура канализирования, технологии очистки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vk39.ru/o-vodokanale/kanalizirovvanie (дата обращения 02.10.2020).

8. Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. - Москва: Изд-во ВНИРО, 2003. - 202 с.

9. Методы гидрохимических исследований океана / О. К. Бордовский,

C. В. Бруевич, В. Н. Иваненков, Е. А. Романкевич. - Москва: Наука, 1978. - 272 с.

REFERENCES

1. Chubarenko B., Margonski P. The Vistula Lagoon. Ecology of Baltic Coastal Waters. Ecological Studies. 2008, vol. 197, pp. 167-196.

2. Aleksandrov S. V. Mnogoletnie izmeneniya troficheskogo statusa Kurshskogo i Vislinskogo zalivov Baltiyskogo morya [Long-term changes in the trophic status of the Curonian and Vistula Gulfs of the Baltic Sea]. Biologiya vnutrennikh vod, 2009, no. 4, pp. 27-34.

3. Aleksandrov S. V, Gorbunova O. V. Biogennaya nagruzka na Vislinskiy zaliv so stokom reki Pregoli [Nutrient load on the Vistula Lagoon with the Pregolya river runoff]. Voda: khimiya i ekologiya, 2010, no. 1, pp. 4-8.

4. Gorbunova J. A., Chubarenko B. V., Domnin D. A. Biogennaya nagruzka na vodosbornyy basseyn reki Pregoli ot antropogennykh istochnikov [Nutrient load on the catchment area of the Pregolya river from anthropogenic sources]. Izvestiya KGTU, 2017, no. 47, pp. 34-45.

5. Aleksandrov S. V., Vakhrusheva S. A., Malfanov I. L., Trenina N. E. Pros-transtvennye izmeneniya gidrokhimicheskikh pokazateley i solenosti vody v Vis-linskom zalive v 2010-2013 godakh [Spatial changes in hydrochemical parameters and water salinity in the Vistula Lagoon in 2010-2013]. Trudy AtlantNIRO, 2017, no. 3, pp. 5-21.

6. Aleksandrov S. V. Prostranstvennye izmeneniya gidrokhimicheskikh poka-zateley v Vislinskom zalive v 2014-2016 godakh [Spatial changes in hydrochemical parameters in the Vistula Lagoon in 2014-2016]. Trudy AtlantNIRO, 2018, no.1 (5), pp. 5-21.

7. MP KH «Vodokanal»: struktura kanalizirovaniya, tekhnologii ochistki [ME CS «Vodokanal»: sewerage structure, treatment technologies]. Available at: http://vk39.ru/o-vodokanale/kanalizirovvanie (Accessed 2 October 2020).

8. Sapozhnikov V. V. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu morskikh i presnykh vod pri ekologicheskom monitoringe rybokhozyaystvennykh vodoyomov i per-spektivnykh dlya promysla rayonov Mirovogo okeana [Guidelines for the chemical analysis of marine and freshwater in the environmental monitoring of fishery bodies of water and areas of the World Ocean promising for fishing]. Mos^w, 2003, 202 p.

9. Bordovskiy O. K., Bruyevich S. V., Ivanenkov V. N., Romankevich E. A. Metody gidrokhimicheskikh issledovaniy okeana [Methods of hydrochemical studies of the ocean]. Mos^w, Nauka, 1978, 272 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Александров Сергей Валерьевич - Атлантический филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии; кандидат биологических наук, доцент; зав. лабораторией гидробиологии;

E-mail: hydrobio@mail.ru

Aleksandrov Sergey Valerievich - Atlantic branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography; PhD in Biology, Associate Professor; Head of the Laboratory of Hydrobiology; E-mail: hydrobio@mail.ru

Сташко Андрей Владимирович - Балтийский федеральный университет

имени Иммануила Канта; аспирант; E-mail: hidanstashko@gmail.com

Stashko Andrey Vladimirovich - Immanuel Kant Baltic Federal University; postgraduate student; E-mail: hidanstashko@gmail.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.