Экспедиционные исследования СО ФГБУ «ГОИН» гиперсоленых озер Евпаторийской группы

В рамках работ по теме 3.1.2 в 2024 г. было выполнено 3 съемки (31 мая, 12 августа и 02 октября) гиперсоленых озер Евпаторийской группы.

Состав экспедиций:

Дьяков Н.Н. – директор СО ФГБУ «ГОИН»

Жиляев С.А. – зам. директора СО ФГБУ «ГОИН»

Липченко А.Е. – с.н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Белогудов А.А. – н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Мартынов Е.С. – м.н.с. ЛГМ СО ФГБУ «ГОИН»

Дьяков В.Н. – электрик СО ФГБУ «ГОИН»

Жиляев П.А. – водитель СО ФГБУ «ГОИН»

В ходе экспедиций:

— проведены гидрологические работы;

— взяты пробы воды для гидрохимических исследований.

Было выполнено 74 гидрологических и гидрохимических станций на гиперсоленых озерах Евпаторийской группы – Сакское, Сасык-Сиваш, Богайлы и в Караимском лимане. На всех станциях были взяты гидрохимические пробы, проводились измерения температуры и солености воды. Измерения сопровождались попутными метеорологическими наблюдениями.

В 2024 г. основное внимание уделялось исследованию наименее изученного и самого большого по площади гиперсоленого озера Крыма – оз. Сасык-Сиваш. Озеро Сасык-Сиваш относится к Евпаторийской группе лагунных озер и ранее практически не подвергалось научному рассмотрению. В 1962 г., с целью увеличения концентрации соли и оптимизации получения сырья для химического завода, от м. Красный, расположенного на восточном берегу озера, до окраины г. Евпатория, была построена дамба длиной около 9 км, разделившая Сасык-Сиваш на северную, подверженную пресноводному стоку, и южную (гиперсоленую) части. Сотрудниками СО ФГБУ «ГОИН» с помощью легкомоторных плавсредств типа «Zodiac» были выполнены три сезонные гидролого-гидрохимические съемки и анализ проб вод северной пресноводной части оз. Сасык-Сиваш на 14 гидрологических станциях по следующим показателям: температура воды, плотность, показатель преломления, соленость (минерализация), компоненты минерального состава, растворенный кислород, БПК₅, величина рН, общая щелочность, формы азота и фосфора, кремний, тяжелые металлы, нефтепродукты и АПАВ. Схема расположения и нумерация выполненных станций представлена на рисунке 1. Измерения температуры и солености на горизонтах от поверхности до дна осуществлены с помощью высокоточного зонда немецкого производства СТD-48. Проведено определение относительной прозрачности (диск Секки) и цветности вод (по шкале цветности). Гидрологические измерения сопровождались попутными метеорологическими наблюдениями.

Рисунок 1 – Карта-схема расположения гидролого-гидрохимических станций и их нумерация в оз. Сасык-Сиваш по данным экспедиционных работ СО ФГБУ «ГОИН»

Краткие результаты: Гидрологические исследования. Основными факторами, определяющими сезонную и пространственную изменчивость режима температуры воды оз. Сасык-Сиваш, являются атмосферные термические условия и мелководность озера, влияние стока пресных вод и фильтрации через пересыпь вод Каламитского залива Черного моря. Вертикальное распределение температуры воды, по результатам гидрологических съемок, было однородным на всех станциях, рисунок 2. Пространственное распределение температуры воды в поверхностном слое по результатам съемки 31 мая 2024 г. показано на рисунке 3 а. Заметно, что наиболее теплая вода отмечалась в кутовых частях озера – вблизи балок Ташкинская и Карьерная. По результатам гидрологической съемки 02 октября 2024 г., как следует из рисунка 3 б, температура воды в Северном водоеме оз. Сасык-Сиваш оставалась достаточно прогретой, чему способствовали аномально теплые август и сентябрь в Крыму в 2024 г. На всех станциях температура воды уменьшалась с 22,9 °С в поверхностном слое до 19,9 ° С на придонном горизонте. В распределении температуры воды на вертикальном разрезе заметно, что наименее прогретая вода отмечалась на глубинах 1,0 – 1,6 м, в придонном слое (рисунок 4). На придонном горизонте ст. № 7 была зафиксирована минимальная температура 19,9 °С.

По данным съемки СО ФГБУ «ГОИН» 31 мая 2024 г. в халинной структуре вод Северного водоема озера Сасык-Сиваш во всем слое глубин от поверхности до дна (рисунок 2) на большинстве станций наблюдалось однородное распределение солености. В поверхностном слое и у дна соленость изменялась от 8,11 ‰ в восточной части Северного водоема (б. Карьерная, с. Лиманное) до 11,07 ‰ к западному району водоема (б. Ташкинская). Таким образом, выявлено постепенное уменьшение солености от 1 к 14 станции, что связано с поступлением в Северный водоем озера распресненных вод балки Карьерная (рисунок 5 а). 12 августа 2024 г. в поверхностном слое и у дна соленость несколько повысилась – от 8,3 до 14,1 ‰. Пространственная изменчивость солености была аналогична предыдущей съемке в мае – соленость воды в поверхностном слое уменьшалась с западной части Северного водоема озера (13,78 ‰, ст. № 1) в восточном направлении к с. Лиманное, где соленость (за счет поступления стока балки Карьерная) была минимальна – 8,11 ‰ (ст. № 14), см. рисунок 5 б. В районе ст. 7, где происходит излом дамбы, во время съемки выявлены линзы солоноватой воды с соленостью 12,2 ‰ (на 1,0 – 1,2 % выше, чем на ближайших станциях). Возможно, источником поступления соленых вод является фильтрация гиперсоленых вод Южного водоема.

Рисунок 2 – Вертикальные профили распределения температуры воды (°С, красная линия), солености (‰, синяя линия) и условной плотности (кг/м³, коричневая линия) на станциях № 1 – 14 Северного водоема оз. Сасык-Сиваш. 31 мая 2024 г.

Рисунок 3 – Распределение температуры воды (°С) в поверхностном слое по данным гидрологической съемки Северного водоема оз. Сасык-Сиваш:

а) 31 мая 2024 г.; б) 02 октября 2024 г.

Рисунок 4 – Распределение температуры воды (°С) на вертикальном разрезе по данным гидрологической съемки Северного водоема оз. Сасык-Сиваш. 02 октября 2024 г.

Рисунок 5 – Распределение солености воды (‰) в поверхностном слое по данным гидрологической съемки Северного водоема оз. Сасык-Сиваш:

а) 31 мая 2024 г.; б) 12 августа 2024 г.; в) 02 октября 2024 г.

По данным осенней съемки (02 октября 2024 г.) осолонение Северного водоема продолжилось (соленость увеличилась на 1,1 – 1,3 ‰ по сравнению со съемкой в августе). Рост солености водоема обусловлен повышенным температурным фоном атмосферы, отрицательными аномалиями атмосферных осадков и сокращением балочного стока в водоем. В поверхностном слое и у дна соленость изменялась в октябре от 9,62 до 15,20 ‰, при сохранении характерного градиента увеличения солености с востока к западной части Северного водоема (рисунок 5 в).

Гидрохимические исследования. Величина рН в водах Северного водоема определялась двумя факторами: кислородным режимом и поступлением по балкам минерализованных пресных вод, содержащих карбонаты щелочных металлов.

По данным съемок в августе и сентябре 2024 г. небольшой дефицит кислорода (60 – 82 % насыщения) отмечался в западной части Северного водоема (затопленное устье балки Ташкинская). В целом в августе отмечались самые низкие значения показателя по всей акватории водоема – в среднем 6,54 мг/дм³ (86 % насыщения). В Южном водоем оз. Сасык-Сиваш концентрации кислорода находились в пределах 75 – 99 % насыщения.

Во всех съемках и всех пробах в 2024 г. выявлено превышение ПДК БПК₅для водных объектов рыбохозяйственного значения в 1 – 4 раза, что свидетельствует о развитии фотосинтеза и продуктивности вод Северного водоема озера. В пространственном распределении показателя закономерностей не просматривалось. В Южном водоеме значения БПК₅характеризовались повышенными значениями – от 3,64 (1,7 ПДК) до 21,56 мгО₂/дм³ (10,3 ПДК), см. рисунок 6.

В большинстве отобранных проб вод Северного водоема оз. Сасык-Сиваш наблюдалось превышение норматива ПДК по содержанию нефтепродуктов (НП). На различных участках акватории водоема концентрация НП превышала ПДК в 1 – 4,6 раз (рисунок 7). Максимальное значение наблюдалось в восточной части полигона у дамбы вблизи устья балки у с. Орлянка. Главным источником загрязнения вод токсикантом, скорее всего, является терригенный сток, испытывающий в последнее время повышенную нагрузку за счет увеличения транспортного потока.

Загрязнение Северного водоема АПАВ зависело от сезона года. В мае 2024 г. средняя концентрация анионных поверхностно-активных веществ составила 72 мкг/дм³и ни в одной из проб не превысила ПДК. В августе 2024 г. отмечалось увеличение уровня загрязнения вод Северного водоема оз. Сасык-Сиваш АПАВ. Во всех пробах (кроме трех) отмечалось превышение ПДК показателя в 1,0 – 1,8 раз. В октябре 2024 г. уровень загрязнения АПАВ понизился, в большинстве проб концентрации показателя были меньше ПДК и в среднем по всей акватории составили 82 мкг/дм³.

Рисунок 6 – Распределение БПК₅(мгО₂/дм³) в поверхностном слое воды по данным гидрологической съемки Северного водоема оз. Сасык-Сиваш:

а) 31 мая 2024 г.; б) 12 августа 2024 г.; в) 02 октября 2024 г.

Рисунок 7 – Распределение концентраций нефтепродуктов (мкг/дм³) в поверхностном слое воды по данным гидрологической съемки Северного водоема оз. Сасык-Сиваш:

а) 31 мая 2024 г.; б) 12 августа 2024 г.

ФОТООТЧЕТ ЭКСПЕДИЦИЙ