Біогенні елементи та органічні речовини

Розчинені гази і рН.

Кисень. У Чорному морі спостерігається обмежене поширення кисню за глибиною. Нижня межа кисню, близьким до нуля, збігається з нижньою межею вертикального роз­поділу зоопланктону, залягає нижче верхньої межі вмісту у воді сір­ководню.

У середньому вміст кисню на глибині верхніх 50 м може досягати 80-120 % насичення, найбільша його концентрація спостерігається на глибині 10-25 м. Цей шар максимального вмісту кисню характерний для теплого періоду року. На глибині 70-80 м вміст кисню різко зни­жується до 10-15 % і глибше - до нуля. На глибині 300 м насичення киснем складає 0% насичення.

Виникнення шару кисневого максимуму в теплу пору року зумов­лене процесами фотосинтезу фітопланктону.

Азот (вільний азот). До глибини 200 м у воді Чорного моря вільного азоту міститься 97-100 % (10-13,8 мг/л). На глибині понад 200 м його концентрація зростає і перевищує розрахункову величину насичення води азотом у середньому на 0,6 мг/л. Таке перенасичення поясню­ється утворенням азоту у воді як внаслідок розпаду органічних ре­човин, що містять азот, так і внаслідок життєдіяльності денитрифікуючих бактерій.

Вуглецю (IV) оксид. У верхніх шарах моря до глибини близько 50 м вільна вуглекислота перебуває в рівновазі з її тиском в атмосфері. На глибині понад 50-60 м тиск СО₂ зростає безперервно від 334,29 кПа (на глибині 10 м) до 2612,54 кПа (на глибині 200 м). У зв'язку з великим річковим стоком Чорне море є областю віддачі вільної СО₂ в ат­мосферу.

Сірководень. Чорне море - єдина водойма на земній кулі, де об'єм вод, які містять сірководень, досягає величезних розмірів. Основна причина цього - наявність великої кількості сульфатредукуючих бактерій і слабкий вертикальний водообмін.

Згідно з М. М. Книпович (1932), високе положення верхньої межі сірководневої зони (близько 125 м) характерне для глибоководних областей моря; поблизу берегів вона знижується до 200 м. Характер­ні для кожної глибини межі крайніх значень максимального і міні­мального вмісту сірководню: для глибини 300 м максимальній вміст сірководню –1,7 –1,9 мг/л і мінімальний 1,1-1,3 мг/л. На глибині 1000 м максимальні значення – 6,1-6,3 мг/л і мінімальні – 5,1-5,3 мг/л. На глибині 1000 м максимальні значення сірководню 7,0-7,5 і мінімальні – 5,7-6,0 мг/л.

Вважають, що близько 99,5 % загальної кількості Н₂S в чорномор­ській воді утворюється за рахунок редукції сульфатів, 0,5 % - за раху­нок процесів гниття.

Значення рН. На поверхні Чорного моря найчастіше визначається рН 8,31-8,33. Із збільшенням глибини рН знижується, досягаючи на глибині близько 2000 м 7,6. За сезонами рН чорноморської води змінюється мало. На глибині 100 м восени – 7,87, а навесні значення рН – 7,89.

Азот амонійний. Найменший середній вміст NНспостерігається у поверхневому шарі води (до 40 мг/м³), де він утворюється внаслідок розкладу органічних сполук. Спостерігаються значні сезонні коливання NН. Із збільшенням глибини його концентрація зростає, на глибині 2000 м досягає 1300-1400 мг/м³. Це пояснюється припиненням на великих глибинах життєдіяльності нітрифікуючих бактерій.

Наявність великих концентрацій NНв основному пов'язана з процесами розпаду залишків організмів, які осаджуються на дно. Максимальний вміст NН(як і сірководню) свідчить про те, що основна його маса, утворюючись на дні, поширюється у воді внаслідок вертикального перемішування вод. Біля верхньої межі сірководневої зони відбувається його окиснення до нітратів, а в шарі фотосинтезу він може використовуватись і фітопланктоном.

Нітріти. Максимум нітритів у воді Чорного моря визначається в шарі від 100 до 200 м. Причина цього явища полягає в тому, що максимум NОу Чорному морі утворюється внаслідок відновлення нітратів бактеріями-денітрифікаторами, які тут значно поширені.

У верхніх горизонтах збільшення вмісту NОпочинається з жовтня - листопада і утримується протягом усієї зими по всій вертикалі 100-200 м. В теплі пори року максимум вмісту NО визначається переважно на глибині 50-75 м.

Нітрати. У шарі фотосинтезу Чорного моря вміст NОзначно змінюється за сезонами, досягаючи максимуму біля поверхні зимою, мінімуму - літом внаслідок споживання нітратів фітопланктоном.

Глибше від шару фотосинтезу концентрація нітратів зростає внаслідок нітрифікації, але на противагу океану та іншим морям у Чорному морі наростання концентрації нітратів обмежується глибиною близько 150-175 м. Нижче 200 м де кисню в Чорному морі практично немає, вміст різко знижується через уповільнення нітрифікації і частково внаслідок перемішування вод.

Фосфати. Вертикальний розподіл фосфатів у Чорному морі подібний до розподілу суми мінеральних сполук азоту: мінімум у верхньому 50-метровому шарі і підвищення концентрації у напрямку дна.

Якщо порівнювати концентрацію ОРна великих глибинах у Чорному морі і Атлантичному океані, то виявляється що на глибині 2000 м у чорноморській воді ОР, у 4 рази більше. Приблизно таке саме перевищення спостерігається і для суми сполук мінерального азоту.

Органічні речовини (ОР). Вміст ОР має достатньо рівномірний розподіл по вертикалі і зменшується із збільшенням глибини.

Абсолютний вміст сумарного органічного вуглецю в кисневій зоні дещо зменшується по вертикалі у верхній частині цієї зони, підвищуючись у нижній частині.

Середній вміст органічного вуглецю у воді Чорного моря становить 3,12 мг/л, а Атлантичному океані 1,54 мг/л, тобто майже у 2 рази менший, що зумовлено, ймовірно, значним надходженням органічних речовин з річковим стоком.

Дата добавления: 2014-01-04