ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 6
РАЗДЕЛ 1 ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. СТРУКТУРА, ОСОБЕННОСТИ И
ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ В НИХ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ..................................................................... 25
1.1 Донные отложения.................................................................................................. 25
1.1.1 Общее описание. ............................................................................................ 25
1.1.2 Твердая фаза. .................................................................................................. 26
1.1.3 Жидкая фаза.................................................................................................... 27
1.2 Окислительно-восстановительные условия в донных отложениях................... 29
1.3 Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные условия в донных
отложениях..................................................................................................................... 31
Выводы к разделу 1....................................................................................................... 34
РАЗДЕЛ 2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.................................................................................... 36
2.1 Прибрежные районы Азово-Черноморского бассейна ....................................... 36
2.1.1 Общее описание района. ............................................................................... 36
2.1.2 Северо-западный район................................................................................. 37
2.1.3 Южный берег Крыма и Феодосийский залив ............................................. 41
2.1.4 Керченский пролив и предпроливье. ........................................................... 44
2.1.5 Северо-восточный район............................................................................... 47
2.2 Бухты Севастопольского региона.......................................................................... 50
2.2.1 Общее описание района ................................................................................ 50
3
2.2.2 Севастопольская бухта. ................................................................................. 51
2.2.3 Круглая бухта ................................................................................................. 53
2.2.4 Камышовая бухта........................................................................................... 54
2.2.5 Казачья бухта.................................................................................................. 54
2.2.6 Балаклавская бухта ........................................................................................ 55
Выводы к разделу 2....................................................................................................... 57
РАЗДЕЛ 3 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИДОННОГО СЛОЯ ВОД, ДОННЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ И ПОРОВЫХ ВОД............................................................................. 59
3.1 Методика отбора проб донных отложений .......................................................... 59
3.2 Определение химического состава морской воды .............................................. 59
3.2.1 Определение содержания кислорода в морской воде ................................ 59
3.3 Определение химического состава поровых вод................................................. 60
3.4 Определение геохимических характеристик донных отложений...................... 65
3.4.1 Гранулометрический анализ. ....................................................................... 65
3.4.3 Натуральная влажность ................................................................................. 67
3.4.4 Пористость...................................................................................................... 67
3.5 Оценка потоков кислорода в верхнем слое донных отложений ........................ 68
3.6 Бентосно–пелагическая модель Bottom RedOx Model (BROM)......................... 69
Выводы к разделу 3....................................................................................................... 74
РАЗДЕЛ 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРОВЫХ
ВОД И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ В ОТЛОЖЕНИЯХ..................................... 76
4
4.1. Прибрежные районы Азово-Черноморского бассейна ...................................... 76
4.1.1. Материал исследования................................................................................ 76
4.1.2 Северо-западный район................................................................................. 77
4.1.3 Южный берег Крыма и Феодосийский залив ............................................. 81
4.1.4 Керченский пролив и предпроливье ............................................................ 87
4.1.5 Северо-восточный район............................................................................... 95
4.2 Бухты Севастопольского региона........................................................................ 101
4.2.1 Материал исследования............................................................................... 101
4.2.2 Севастопольская бухта ................................................................................ 102
4.2.3 Круглая бухта ............................................................................................... 105
4.2.4 Камышовая бухта......................................................................................... 107
4.2.5 Казачья бухта................................................................................................ 111
4.2.6 Балаклавская бухта ...................................................................................... 113
4.3 Факторы, определяющие современные окислительно-восстановительные
условия в донных отложениях................................................................................... 116
4.4 Потоки кислорода в верхнем слое донных отложений..................................... 125
Выводы к разделу 4..................................................................................................... 129
РАЗДЕЛ 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ГРАНИЦЕ ВОДА – ДОННЫЕ
ОТЛОЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 132
5.1 Валидация биогеохимического блока бентосно-пелагической модели Bottom
RedOx Model (BROM)................................................................................................. 132
5
5.2 Численное моделирование характеристик окислительно-восстановительных
условий на границе вода – донные отложения в Севастопольской бухте ............ 136
Выводы к разделу 5..................................................................................................... 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 141
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.............................. 144
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ .................................................... 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А ....................................................................................................... 180
