Структура и происхождение подводного плюма вблизи Севастополя

В 2015—2016 гг. были выполнены комплексные исследования подводного плюма, наблюдаемого из космоса в районе основного глубинного стока г. Севастополь. В судовых экспедициях на сетке станций были получены вертикальные гидрологические профили, профили течений и оптических характеристик вод, а также отобраны пробы воды для химического и микробиологического анализа. Работы сопровождались съёмками с бортов различных спутников. Достоверно показано, что плюм представляет собой слои мутных вод, вытянутые вдоль берега на расстояние в несколько километров и локализованные на глубине пикноклина. При подъеме пикноклина к поверхности плюм можно наблюдать в видимом диапазоне из космоса. Анализ контактных данных указывает, что существование плюма является следствием аварийного состояния подводного коллектора сбросовой системы. Это подтверждается и результатами анализа спутниковых изображений. Представлена оценка расположения предполагаемого разрыва трубопровода. В области источника загрязнений происходит отрыв объемов мутных вод от основного слоя и подъем их на морскую поверхность. Воды плюма по химическому составу соответствуют сточным канализационным водам. Существование плюма вблизи берега приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, в частности, концентрация ионов аммония в районе плюма в 2 раза превышает предельно допустимую, а данные микробиологических анализов указывают на дестабилизацию микробного сообщества и деструктивные процессы в фитопланктоне, вызванные загрязнением.

1. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: Мир, 1977. 431 с.

2. Озмидов Р. В. Диффузия примесей в океане. М.: Гидрометеоиздат, 1986. 280 с.

3. Бондур В. Г., Журбас В. М., Гребенюк Ю. В. Математическое моделирование турбулентных струй глубинных стоков в прибрежные акватории // Океанология. 2006. Т. 46, № 6. С. 805—820.

4. Samodurov A. S., Ivanov L. I. Processes of ventilation of the Black Sea related to water exchange through the Bosporus // Ecosystem Modeling as a Management Tool for the Black Sea. NATO / ASI Series. Dordrecht: Klüwer Academic Publishers. 1998. V. 2. P. 221—236.

5. Моделирование процессов самоочищения вод шельфовой зоны моря / Под ред. В. И. Зац и Г. А. Гольдберг. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. 230 с.

6. Бондур В. Г., Гребенюк Ю. В. Дистанционная индикация антропогенных воздействий на морскую среду, вызванных заглубленными стоками: моделирование, эксперименты // Исследование Земли из космоса. 2001. № 6. С. 49—67.

7. Bondur V. G. Satellite Monitoring and Mathematical Modelling of Deep Runoff Turbulent Jets in Coastal Water Areas / Waste Water - Evaluation and Management, ISBN 978-953-307-233-3, InTech, Croatia, 2011, pp. 155—180.

8. Bondur V. Complex Satellite Monitoring of Coastal Water Areas // 31st International Symposium on Remote Sensing of Environment. ISRSE, 2005. 7 p.

9. Keeler R., Bondur V. and Gibson C. Optical Satellite Imagery Detection of Internal Wave Effects from a Submerged Turbulent Outfall in the Stratified Ocean // Geophys. Res. Lett. 2005. 32, L12610, doi: 10.1029/2005GL022390

10. Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России: М.: ИКИ РАН, 2011. 480 с.

11. Bondur V, Tsidilina M. Features of Formation of Remote Sensing and Sea truth Databases for The Monitoring of Anthropogenic Impact on Ecosystems of Coastal Water Areas. 31st International Symposium on Remote Sensing of Environment. ISRSE, 2005. P. 192—195.

12. Бондур В. Г., Филатов Н. Н., Гребенюк Ю. В., Долотов Ю. С., Здоровеннов Р. Э., Петров М. П., Цидилина М. Н. Исследования гидрофизических процессов при мониторинге антропогенных воздействий на прибрежные акватории (на примере бухты Мамала, о. Оаху, Гавайи) // Океанология. 2007. Т. 47, № 6. С. 827—846.

13. Дулов В. А., Юровская М. В., Козлов И. Е. Прибрежная зона Севастополя на спутниковых снимках высокого разрешения // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 6. С. 43—60.

14. Бондур В. Г., Воробьев В. Е., Замшин В. В., Серебряный А. Н., Латушкин А. А., Ли М. Е., Мартынов О. В., Хурчак А. П., Гринченко Д. В. Мониторинг антропогенных воздействий на прибрежные акватории Черного моря по многоспектральным космическим изображениям // Исследование земли из космоса. 2017. № 6. С. 3—22.

15. Bondur V. G., Zamshin V. V. Comprehensive Ground-Space Monitoring of Anthropogenic Impact on Russian Black Sea Coastal Water Areas // K. V. Anisimov et al. (eds.), Proceedings of the Scientific-Practical Conference “Research and Development — 2016”, 2018. P. 625—637. doi: 10.1007/978-3-319-62870-7.

16. Бондур В. Г., Зубков Е. В. Выделение мелкомасштабных неоднородностей оптических характеристик верхнего слоя океана по многозональным спутниковым изображениям высокого разрешения. Часть 1. Эффекты сброса дренажных каналов в прибрежные акватории // Исследования Земли из космоса. 2005. № 4. С. 54—61.

17. Электронный ресурс DigitalGlobe ImageFinder, URL: https://browse.digitalglobe.com/,2017 (дата обращения: 15.12.2017).

18. Ли М. Е., Латушкин А. А, Мартынов О. В. Использование светодиодных квазимонохроматических источников света в аппаратуре для гидрооптических исследований // Системы контроля окружающей среды / Под. ред. В. А. Гайского. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2010. C. 19—21.

19. Lee M. E., Latushkin A. A., Martynov O. V. Development of a method and an instrument for the assessing of suspended and dissolved organic matter in seawater by measuring the beam attenuation coefficient from the near UV to the red // Proceedings of VII International Conference “Current Problems in Optics of Natural Waters” (ONW’2013). St.-Peterburg, Russia, Nauka, 2013. P. 244—247.

20. Jerlov N. G. Optical measurements in the eastern North Atlantic // Medd. Oceanogr. Inst. Goteborg. 1961. Ser. B, 8. 40 pp.

21. Keeler R., Bondur V., Vithanage D. Sea truth measurements for remote sensing of littoral water // Sea Technology, April, 2004. P. 53—58.

22. Методы гидрохимических исследований океана / Под ред. Бордовского О. К., Иваненкова В. Н. М.: Наука, 1978. 272 с.

23. Chemical methods for use in marine environmental monitoring. Intergovernmental Oceanographic Commission. Manuals and guides. N 12. Unesco, 1983. 53 p.

24. Совга Е. Е., Кондратьев С. И., Годин Е. А., Слепчук К. А. Сезонная динамика содержания и локальные источники биогенных элементов в водах прибрежной акватории Гераклейского полуострова // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 1. С. 56—67.

25. Gasol J. M., Del Giorgio P. A. Using flow cytometry for counting natural planktonic bacteria and understanding the structure of planktonic bacterial communities // Scientia Marina. 2000. Т. 64, №. 2. С. 197—224.

26. DuRand M. R. et al. Phytoplankton population dynamics at the Bermuda Atlantic Time-series station in the Sargasso Sea // Deep Sea Res. 2001. II 48, 1983—2003.

27. Marie D., Simon N., Vaulot D. Phytoplankton cell counting by flow cytometry // Algal cult. techn. 2005. P. 253—268.

28. Сеничкина Л. Г. Вычисление объёмов клеток диатомовых водорослей с использованием коэффициентов объёмной полноты // Гидробиол. журн. 1986. 22, № 1. С. 56—59.

29. Иванов В. А., Катунина Е. В., Совга Е. Е. Оценки антропогенных воздействий на экосистему акватории Гераклейского полуострова в районе расположения глубинных стоков // Процессы в геосредах. 2016. № 5 (1). С. 62—68.