И. В. Шевердяев*, А. В. Клещенков

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук, Ростов-на-Дону, Россия

*E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация

Цель. На основе анализа архивных и собственных экспедиционных данных, а также с помощью математического моделирования выполнить оценку вклада нагонных явлений в поступление тяжелых металлов в дельту Дона – цель данной работы.

Методы и результаты. Были использованы математическая гидродинамическая модель Hydrologic Engineering Center River Analysis System (HEC-RAS) и оригинальная модель переноса и трансформации соединений тяжелых металлов в дельте Дона С. В. Бердникова. В моделях применялась нерегулярная расчетная сетка для дельты Доны со средним разрешением 100 × 100 м. Ячейки сетки были сгруппированы в компартменты по гидрологическому принципу. Рассчитаны 12 сценариев динамики взвешенного вещества, растворенных и взвешенных форм Ni, Cu, Pb, Cd при нагонах различной интенсивности в условиях переменной водности и сезонной динамики развития околоводной растительности. Построены графики изменения содержания и накопления взвешенного вещества, а также картосхемы распределения осажденного вещества после нагонов в дельте по сценариям. За расчетные двое суток нагонов различной повторяемости в условиях переменной водности Дона оседает порядка 0,3–3 т соединений никеля, 0,1–1,8 т соединений меди, 0,2–1,8 т соединений свинца и 0,01–0,04 т соединений кадмия. Полученные результаты позволили выявить в качестве районов повышенного накопления осажденной взвеси и повышенной концентрации растворенных форм тяжелых металлов междуречье судоходного рукава Дона и системы рукавов Каланчи и Кутерьмы.

Выводы. Нагонные явления по своему влиянию на формирование поступления взвешенных форм тяжелых металлов превосходят речной сток. Определяющим для поступления тяжелых металлов в дельту Дона является концентрация взвешенного вещества в водах Таганрогского залива при нагонах. При этом областями наибольшего осаждения взвешенного вещества и повышенных концентраций растворенных форм тяжелых металлов являются ближайшие к Таганрогскому заливу участки, покрытые тростниковыми зарослями.

Ключевые слова

тяжелые металлы, дельта Дона, устьевая область, нагон, гидродинамическое моделирование.

Благодарности

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №18-35-00441 мол_а и в рамках реализации государственного задания ЮНЦ РАН, № госрегистрации проекта АААА-А18-118122790121-5.

Для цитирования

Шевердяев И. В., Клещенков А. В. Выявление вклада нагонных явлений в поступление тяжелых металлов в дельту Дона // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 5. С. 582–594. doi:10.22449/0233-7584-2020-5-582-594

DOI

10.22449/0233-7584-2020-5-582-594

Скачать статью в PDF-формате