Модель евтрофікації морських та лиманних екосистем північно-західного Причорномор’я

Автори: Тучковенко Ю.С., Тучковенко О.А.

Рік: 2018

Число: 21

Сторінки: 75-89

Анотація

Викладена математична структура чисельної математичної моделі евтрофікації вод. Модель побудована на базі чисельної нестаціонарної гідротермодинамічної моделі МЕСCА (Model for Estuarine and Coastal Circulation Assessment) доповненої хіміко-біологічним блоком, який розроблений відповідно до принципів побудови моделі якості вод RCA-HydroQual з авторськими модифікаціями. Хіміко-біологічний блок моделі включає опис динаміки в локальній точці простору наступних гідроекологічних змінних: біомаса фітопланктону, стійкий до мінералізації органічний фосфор у зваженій (детритній) і розчиненій фракціях, лабільний органічний фосфор у зваженій і розчиненій фракціях, розчинений мінеральний фосфор, стійкий органічний азот у зваженій і розчиненій фракціях, лабільний органічний азот у зваженій і розчиненій фракціях, амонійний і нітратний азот, зважена і розчинена фракції стійкого до біохімічного окислення органічного вуглецю, зважена і розчинена фракції лабільного органічного вуглецю, розчинений у воді кисень. Представлені результати
калібрування і верифікації 1-D варіанту моделі для випадку Тилігульського лиману північно-західній частині Чорного моря. Зроблено висновок про те, що модель дозволяє відобразити основні особливості річної динаміки гідроекологічних характеристик лиману в період
вегетації фітопланктону, зокрема умови, що визначають процеси первинного продукування і біохімічного окислення органічної речовини, регенерації мінеральних форм біогенних елементів. Використання моделі для оцінки впливу поглиблення з’єднувального каналу «лиман-море» на гідроекологічні характеристики Тилігульського лиману показало, що посилення водообміну з морем через канал сприятиме зменшенню продукції фітопланктону, концентрації органічної речовини в водах лиману і, в кінцевому підсумку, призведе до поліпшення його трофічного статусу. Надалі модель передбачається використовувати для оцінки ефективності різних сценаріїв управління гідроекологічним режимом лиманів північно-західного Причорномор’я з урахуванням зміни кліматичних умов.

Теги: евтрофікація вод; Тилигульский лиман; Тилигульский лиман; чисельне моделювання; Чорне море

Список літератури

  1. Тучковенко Ю. С., Лобода Н. С. Влияние изменений климата на стратегию водного менеджмента лагун северо-западного Причерноморья. Тези доповідей Першого Всеукр. гідрометеорологічного з’їзду, 22-23 березня. Одеса: ТЕС, 2017. С. 312-313.
  2. Водні ресурси та гідроекологічний стан Тилігульського лиману: монографія / Тучковенко Ю. С., Лобода Н. С., Гриб О. М. та ін.; за ред. Ю. С. Тучковенка, Н. С. Лободи. Одеса: ТЕС, 2014. 277 с.
  3. Тучковенко Ю. С., Богатова Ю. И., Тучковенко О. А. Гидрохимический режим Тилигульского лимана в современный период. Вісник Одеського державного екологічного університету. 2015. Вип. 19. С. 126-132.
  4. Hess, K.W. (2000). Mecca2 Program Documentation. NOAA Technical Report NOS CS 5, Silver Spring, MD.
  5. Иванов В. А., Тучковенко Ю. С. Прикладное математическое моделирование качества вод шельфовых морских экосистем: монография / МГИ НАН Украины. Севастополь, 2006. 368 с.
  6. Тучковенко Ю. С., Иванов В. А. Моделирование процессов формирования качества вод северо-западной части Черного моря. Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2007. Вып. 15. С. 304-325.
  7. Тучковенко Ю. С., Иванов В. А., Сапко О. Ю. Оценка влияния береговых антропогенных источников на качество вод Одесского района северо-западной части Черного моря : монография. Севастополь : НПЦ ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 169 с.
  8. HydroQual. (2004). User’s Guide for RCA (Release 3.0). Appendix A. Mahwah, New Jersey. URL: https://production.wordpress.uconn.edu/swem/wpcontent/uploads/sites/1563/2013/03/RCA-Release-3.0-Rev.1.0.pdf (accessed 25.05.2018)
  9. Ляхин Ю. И. О скорости обмена кислородом между океаном и атмосферой. Океанология. 1980. Т. 18. № 6. С. 1014-1021.
  10. Cerco, Carl F. Cole, Thomas. (1995). User’s guide to the CE-QUAL-ICM three-dimensional eutrophication model: release version 1.0. U.S. Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station. URL: http://acwc.sdp.sirsi.net/client/en_US/search/asset/1002903;
    jsessionid=900370E4763DE3E4B9A81656131A4B43.enterprise-15000 (accessed 25.05.2018).
  11. Страшкраба М., Гнаук А. Пресноводные экосистемы. Математическое моделирование / пер. с англ. В. А. Пучкина; под ред. В. И. Беляева. Москва: Мир, 1989. 376 с.
  12. Мороз М. Ф., Водчиц Н. Н. Гидротехнические сооружения : метод. указания / Брестский госуд. техн. ун-т. Брест, 2007. 37 с.
  13. Гідротехнічні споруди : підручник для вузів / Дмитрієв А. Ф., Хлапук М. М., Шумінській В. Д. та ін.; за ред. А. Ф. Дмитрієва. Рівне : Вид-во Рівненського державного технічного університету, 1999. 328 с.
  14. Лобода Н. С., Тучковенко Ю. С., Хохлов В. М. та ін. Вибір типових років в басейні Тилігульського лиману при розрахунках стоку за сценарієм глобального потепління М10. Лимани північно-західного Причорномор’я: сучасний гідроекологічний стан, проблеми водного та екологічного менеджменту та шляхи їх вирішення: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф., 1-3 жовтня. Одеса. 2014. С. 28-30.
  15. Моделювання зміни гідроекологічних умов в лиманах Північно-західного Причорномор’я в контексті змін клімату у ХХІ столітті на прикладі Тилігульського лиману. Звіт про НДР. ДР № 0115U004748 / наук. керів. Ю. С. Тучковенко; Одеський державний екологічний університет. Одеса, 2016. 232 с.
Завантажити повний текст (PDF)