Мониторинг вод морей и океанов

По современным представлениям сущность мониторинга морей и океанов заключается в слежении за уровнем загрязнения вод, динамики его распространения и состоянием биоценозов с целью определения состояния морских экосистем, оценки и прогноза их изменения под влиянием антропогенных и естественных факторов. В связи с этим основным принципом получения информации является комплексность наблюдений, т.е. сопряженное определение гидрохимических, гидрофизических и гидробиологических характеристик экосистем на участках акватории как с загрязненными, так и относительно чистыми водами.

Наблюдения (на основе отбора и анализа проб воды) ведутся на специально выбранных в море точках - морских станциях. Последние в зависимости от народнохозяйственной значимости водного объекта и степени его загрязненности подразделяются на три категории.

Морские станции I категории предназначены для оперативного выявления уровней загрязнения в наиболее загрязненных зонах акватории. Они располагаются на замыкающих створах устьевых областей в зонах влияния сброса сточных вод, в местах действующих морских нефтепромыслов, в районах, имеющих важное рыбохозяйственное или культурно-оздоровительное значение. Наблюдения по полной программе проводятся один раз в месяц и включают определение: а) загрязняющих веществ (нефтепродуктов, пестицидов, тяжелых металлов, фенолов, а также загрязнителей, специфичных для данного района); б) показателей среды (растворенного кислорода, сероводорода, БПК5, нитратного и нитритного азота, общего фосфора и др.); в) элементов гидрометеорологического режима (солености воды, температуры воздуха и воды, направления и скорости ветра и течений, прозрачности и цветности); г) важнейших характеристик фито- и зоопланктона, зообентоса и перифитона (общей численности организмов, числа видов, общей биомассы и др.).

Станции II категории располагаются в прибрежных районах и в районах открытого моря, куда загрязняющие вещества поступают за счет миграционных процессов. Они предназначены для изучения сезонной и годовой изменчивости уровня загрязнения морских вод. Наблюдения проводятся ежемесячно по той же программе, что и на станциях 1 категории.

Морские станции III категории организуются в относительно чистых водах для выявления фоновых уровней загрязнения и их сезонной и годовой изменчивости. Наблюдения выполняются с периодичностью один раз в сезон по полной программе.

Наряду с наблюдениями в прибрежных и открытых частях морских акваторий применяются космические методы получения информации. Спутники способны обеспечить ежедневную съемку акваторий в видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного излучения. Зондирование в видимом диапазоне позволяет получить данные, необходимые для определения взвешенных частиц, состава и продуктивности фито- и зоопланктона, состояния прибрежной зоны, динамики морских берегов. Съемка в инфракрасном и микроволновом диапазонах применяется для измерения температуры поверхности океана, выявления солености воды, изучения термодинамики морских льдов и других явлений. Спектральная индикация используется для качественного и количественного анализа взвесей, определения хлорофилла в фитопланктоне (а косвенно и загрязнения воды), обнаружения нефтяных пленок на поверхности морей и океанов. В итоге накапливается ценная информация об ареалах и интенсивности загрязнения, изменении свойств воды, трансформации морских экосистем во времени и пространстве.

Оценка состояния морских вод производится по химическим, физическим и биологическим показателям. Для совокупной оценки опасных уровней химического загрязнения вод в случае выявления нескольких загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих ПДК, применяется, как и для пресных водоемов, суммарный показатель ПХЗ₁₀ Он используется для выделения зон экологического кризиса и экологического бедствия (табл. 5). К дополнительным показателям химического загрязнения относятся БПК₅ и растворенный кислород. В качестве биологических индикаторов, определяющих состояние морских экосистем, используются структурные и функциональные характеристики бактерио-, фито- и зоопланктона, бентоса и ихтиофауны, а также отдельных таксонов и видов гидробионтов.

Мониторинговые наблюдения позволяют выявить основные источники поступления и накопления загрязняющих веществ, оценить процессы самоочищения морской среды, определить те изменения свойств экосистем, которые вызваны антропогенными факторами. Получаемая информация отражает не только сложившуюся ситуацию, но и дает основу для прогнозирования ее возможных изменений в будущем. Прогнозирование осуществляется на основе построения математических моделей поведения экосистем с учетом их важнейших внутренних и внешних связей.

Важной составной частью мониторинга морских вода является также изучение загрязнения открытых районов Мирового океана (особенно нефтепродуктами), состояние которых вызывает большую тревогу и представляет собой предмет широких международных дискуссий и научно-исследовательских программ. В настоящее время реализуется международная программа изучения региональных морей, охватывающая 11 крупных районов Мирового океана. В осуществлении этой программы принимает участие более 120 прибрежных государств.