Оглавление
Введение 3
1 Физико-географическое описание района 4
1.1 Физико-географическое описание Балтийского моря 4
1.2 Географическое положение Финского залива 6
1.3 Климатические факторы 8
1.4 Глубины и рельеф дна 10
1.5 Характеристика береговой линии 11
1.6 Гидрологические показатели 12
1.7 Гидрохимические показатели воды 13
1.8 Флора и Фауна 14
2 Эвтрофикация как экологическая проблема Балтийского моря 18
2.1 Причины и последствия эвтрофикации 18
2.2 Проблема эвтрофирования в Балтийском море 23
3 Материалы и методы исследования 31
3.1 Исходные данные 31
3.2 Методы исследования 36
4 Анализ результатов исследования 40
Заключение 46
Список использованной литературы 49
Приложение А - Графики среднегодового N:P соотношения в Финском
заливе 53
Приложение B - Графики N:P соотношения Редфилда по сезонам 62
Финский залив является малой и неглубокой частью Балтийского моря. Однако в зоне его водосбора проживает около 85 миллионов человек из трёх стран: Россия, Финляндия и Эстония. Каждое из государств осуществляет собственную хозяйственную и иную деятельность на своей территории. Водоем используется для различных целей: рыболовство, транспортные перевозки, хозяйственное использование, добыча полезных ископаемых и ресурсов. При неправильном планировании такая нагрузка может привести к плачевным последствиям за короткий срок. За счет активного использования ресурсного потенциала Балтийского моря вода не успевает самоочищаться. Это значит, что загрязняющие вещества могут сохраняться в толще воды на протяжении десятилетий. Одной из наиболее значимых и остро стоящих проблем на сегодняшний день является эвтрофикация Балтики.
Актуальность работы заключается в необходимости более точного определения вклада азота и фосфора в процессы эвтрофирования Финского залива с целью определения возможности управления потомками биогенных элементов.
Целью работы является анализ изменчивости коэффициента Редфилда в Финском заливе.
Объект исследования - Финский залив.
Предмет исследования - динамика N:P соотношения в Финском заливе.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Сбор теоретической информации об объекте исследования и его экологических проблемах.
2. Анализ исходных данных содержания азота и фосфора в западной и восточной частях Финского залива.
3. Построение и анализ N:P соотношения Редфилда.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был выполнен анализ изменчивости соотношения Редфилда в Финском заливе по результатам международного мониторинга. Анализ проводился для восточной и западной частей водоема. Граница между ними была условно проведена у острова Гогланд.
Рассмотрение этих двух бассейнов позволяет глубже изучить проблему эвтрофирования с учетом локальных гидрологических и гидрохимических особенностей. Качество вод восточной части залива во многом определяется влиянием стока реки Невы и стоящим на ее берегах городом Санкт- Петербург. Бассейн представляет собой переходный район от пресноводного, бассейна к солоноватому. Восточная часть Финского залива является мелководной, ей присущи все характеристики эстуария. В восточной части Финского залива более выражено весеннее «цветение» водорослей, соответственно, здесь в большей степени происходит накопление неорганических питательных веществ в зимний период.
Западная часть Финского залива является более глубоководной, здесь господствуют морские экосистемы, а на дне наблюдаются гипоксийные условия. На гидрологический и гидрохимический режим данной акватории большое влияние оказывают затоки соленых вод из Центральной Балтики. Замечена тенденция сдвига сроков весеннего цветения. В западной части оно происходит в апреле, а в восточной - в мае. Также отмечается тенденция уменьшения отношения минерального азота к минеральному фосфору с востока на запад.
Анализ соотношения Редфилда в Финском заливе показал следующие результаты. Общая тенденция динамики N:P соотношения выглядит следующим образом: среднее значение соотношение Редфилда в восточной части Финского залива выше, чем в западной его части. Это значит, что в восточной части основным элементом, лимитирующим первичную продукцию, является фосфор, тогда как к западной части - азот. Объяснить такую тенденцию можно тем, что в восточной части Финского залива имеются крупные наземные точечные источники поступления фосфора в водную толщу.
Сезонная изменчивость в восточной части Финского залива отмечается в разнице N:P соотношения до и после летнего пика «цветения» фитопланктона. Средние значения коэффициента Редфилда в июне в основном меньше его средних значений в августе и октябре. Это объясняется наступлением «летнего минимума», когда диатомовые водоросли уже израсходовали большую часть биогенных элементов. Дальнейшее увеличение соотношения Редфилда говорит о появлении сине-зеленых водорослей, способных ассимилировать азот из атмосферы. В октябре в восточной части Финского залива устанавливается соотношение Редфилда, характерное для данной акватории (N:P = 10:1). В осенний период за счет перемешивания водных масс биогенные элементы выносятся из глубинных слоев. Межгодовая изменчивость соотношения Редфилда в восточной части Финского залива выражена слабо. Среднее значение N:P соотношения в восточной части Финского залива за весь период наблюдения составил 11,2:1. Значение соответствует отношению питательных элементов в Балтийском регионе.
Сезонная изменчивость соотношения Редфилда в западной части Финского залива прослеживается в разнице отношения до и после летнего пика «цветения» фитопланктона. Значения рассматриваемого коэффициента за июнь в основном меньше значений, выявленных для августа и октября. Это связано с тем, что в июне завершается весенний пик «цветения» водорослей и наступает летний минимум. В это время расходуется большая часть азота, что приводит к лимитированию роста диатомовых водорослей. В августе и октябре устанавливаются значения близкие к N:P=10:1. Межгодовая изменчивость коэффициента Редфилда в западной части Финского залива выражена слабо. Среднее значение коэффициента Редфилда в данном регионе составляет 5,8.
Практически все минимальные значения коэффициента отмечаются в 1997 году. Этот год отличается аномально жарким летом. В этот год зафиксирована минимальная концентрация азота в водах Финского залива. Максимальное значение параметра восточной части зафиксировано в 2013 году, в западной - в 2002 году.
...
