ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА МИРОВОГО ОКЕАНА

Выделим наиболее важные принципы организации мониторинга Мирового океана.

• 1. Комплексность производства химических (в атмосфере, воде, взвесях, грунтах), гидробиологических, гидрологических и метеорологических наблюдений на станциях. Организация наблюдений из космоса с помощью ИСЗ, которые выполняются как в глобальном, так и региональном масштабах.
• 2. Прослеживание динамики уровней загрязнения морских вод путем проведения длительных систематических наблюдений за фоновыми концентрациями загрязняющих веществ в наиболее удаленных от мест загрязнения районах. Такие наблюдения организованы на судовых станциях и в нескольких морях. Одной из них в доперестроечное время была точка «С» в Северной Атлантике (ф = 52° с.ш., X = 35° з.д.), которая обеспечивалась советскими научно-исследовательскими судами.
• 3. Прослеживание переноса загрязняющих веществ посредством организации наблюдений на океанографических разрезах в основных циркуляционных системах Мирового океана.
• 4. Сопряженность геохимического мониторинга загрязнения вод океана с биологическим мониторингом влияния загрязнения на морские организмы.

Для наблюдений за качеством вод морей, омывающих берега России, станции мониторинга подразделяются натри категории. Категорию выбирают с учетом расположения и мощности источников загрязнения, а также состава, концентраций загрязняющих веществ, региональных и физико-географических условий. Границы контролируемых районов определяют в зависимости от физико-географических особенностей каждого моря и устьевого взморья с учетом распределения загрязняющих веществ и гидрометеорологического режима.

Станции I категории предназначены для наблюдения за качеством морских вод в прибрежных районах, имеющих важное экономическое значение. Пункты, как правило, располагаются в следующих районах: в местах водопользования населения, в портах и портовых акваториях; в местах нереста и сезонных скоплений ценных рыб и других морских организмов, в местах сброса городских сточных вод промышленных и сельскохозяйственных комплексов; в местах разведки, добычи, разработки, транспортировки полезных ископаемых; на устьевом взморье крупных рек.

Станции II категории предназначены для наблюдений за качеством морских вод в прибрежных районах и районах открытого моря, а также для исследований сезонной и годовой изменчивости уровня загрязненности морских вод. Они располагаются там, где загрязнение связано в основном с миграционными процессами.

Станции III категории предназначены для наблюдений за качеством морских вод в районах открытого моря, для исследования годовой изменчивости загрязненности морских вод и для расчета баланса химических веществ. Пункты должны быть расположены в районах, где концентрация загрязняющих веществ обычно наиболее низкая.

Как известно, количество и расположение пунктов наблюдений за качеством морских вод должно обеспечить получение информации, необходимой для выполнения задач, которые стоят перед отделами ГСН Росгидромета. Местоположение вертикалей, их количество и число горизонтов для получения наиболее полной информации о загрязнении морских вод на каждом пункте определяются расположением и мощностью источников загрязнения, а также составом, концентрацией и формой нахождения в воде загрязняющих веществ и некоторыми другими условиями.

Количество вертикалей в пункте наблюдения качества морских вод определяется шириной устьевого взморья:

Как правило, одну вертикаль располагают посредине русла, а остальные — равномерно по ширине.

Количество горизонтов на вертикали определяется с учетом глубины, состава и концентрации загрязняющих веществ и при глубине до 10 м составляет два горизонта (поверхность, дно); до 50 м — три горизонта (поверхность, 10 м, дно); более 50 м — четыре горизонта (поверхность, 10 м, 50 м, дно). При наличии скачка плотности отбор проб проводится и на горизонте скачка. На глубоководных станциях пробы отбираются на стандартных гидрологических горизонтах.

Кроме режимных наблюдений на станциях I, II и III категорий судами Росгидромета и ряда научно-исследовательских институтов (Институт океанологии, Океанографический институт, Институт Арктики и Антарктики и др.) проводятся экспедиционные обследования морей и океанов. Выполняются так называемые «разрезы», когда судно, следуя заданным курсом, ложится в дрейф в назначенной точке. Эти точки также называются станциями. Здесь на разных глубинах берут пробы воды и биоты, измеряют температуру и соленость, проводят метеонаблюдения. Закончив работы на данной станции, судно перемещается на следующую точку и т.д. В результате получается «разрез» океанской толщи по измеряемым параметрам. При этом набор контролируемых показателей и горизонты отбора проб определяются программой работ.

Пробы воды на глубине отбирают с помощью батометра. Для взятия проб воды батометр с открытыми крышками цилиндров опускают на тросе на заданную глубину и выдерживают несколько минут.

Затем по тросу пускают посыльный груз, от удара которого цилиндры закрываются. В закрытом виде батометр вынимают из воды и сливают пробу в заранее подготовленную посуду через краны в нижней части батометра.

На рис. 9.1 показан батометр Молчанова.

Гидробиологические наблюдения производят, применяя планктоновую сеть, в слоях 0-10; 10-25; 25-50; 50-100; 100-200 и 200- 500 м. Дополнительным горизонтом является слой скачка температуры, на котором проводятся все определения.

Программы наблюдений выбираются в зависимости от категории станции.

Программа наблюдений за качеством морских вод по гидрохимическим показателям

• • Нефтяные углеводороды (мг/л).
• • Растворенный кислород (мг/л).
• • Водородный показатель (pH).
• • Хлорированные углеводороды, в том числе пестициды (мг/л).
• • Тяжелые металлы: ртуть, свинец, кадмий, медь (мг/л).
• • Фенолы (мг/л).
• • СПАВ (мг/л).

Рис. 9.1. Батометр Молчанова

¹

Дополнительные показатели:

• • нитритный азот (мг/л);
• • кремний (мг/л);
• • соленость воды (%с);
• • температура воды и воздуха (°С);
• • скорость и направление ветра (м/с);
• • прозрачность воды (см, м);
• • волнение (баллы) ^[1]

Полная программа

{включает сокращенную программу, а также следующие показатели) Зоопланктон:

• — общая биомасса (мг/м³);
• — численность основных групп и видов (экз./м³);
• — биомасса основных групп и видов (мг/м³).

Фитопланктон:

• — общая биомасса (г/м³);
• — видовой состав, число и список видов;
• — количество основных систематических групп.

Микробные показатели:

• — общая биомасса (мг/л);
• — количественное распределение индикаторных групп морской микрофлоры — сапрофитные, нефтеокисляющие, фенол окисляющие бактерии (клеток/мл);
• — интенсивность фотосинтеза фитопланктона (мгС (л/сут.)). Станции I, II и III категории могут быть береговыми и судовыми.

Наблюдения осуществляются с судов Росгидромета, судов РАН и других НИИ.

• [1] Визуальные наблюдения за состоянием поверхности водного объекта. При визуальных наблюдениях необходимо отмечать необычныеявления для данного района моря (плавающие примеси, пленки,масляные пятна, скопление и отмирание водорослей, гибель рыбыи других животных, массовый выброс моллюсков на берег, появлениеповышенной мутности, необычной окраски, пены и т.д.). При сокращенной программе наблюдают только позиции, отмеченные звездочкой. На станциях I категории наблюдения осуществляются 1 раз в декаду по сокращенной программе. По полной программе на пунктахI категории наблюдения проводятся 1 раз в месяц (2-я декада). В пунктах II категории наблюдения проводятся 5—6 раз в год пополной программе, а в пунктах III категории — 2—4 раза в год такжепо полной прграмме. При появлении новых источников загрязнения, изменения мощности, состава и форм старых, изменения вида водопользования идругих сложившихся условий категории станции и перечень наблюдаемых показателей могут быть изменены. Сокращенная программа наблюдений за качеством морских водпо гидробиологическим показателям Фитопланктон: — общая численность клеток (клеток/л); — видовой состав (число и список видов). Зоопланктон: — общая численность организмов (экз./м3); — видовой состав (число и списки видов). Микробные показатели: — общая численность микроорганизмов (клеток/мл); — количество сапрофитных бактерий (клеток/мл); — концентрация хлорофилла фитопланктона (мкг/л).