Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

Х. Г. Асадов, С. А. Аскерова соленость воды. В исследовании [7] предлагается математическая модель процессов закисления океанических вод с использованием метода решетчатой схемы Больцмана. В этой работе используются две независимые показатели: температура и соленость воды. Указывается, разработанная одномерная модель позволит создание в будущем более развитой модели для предсказания дальнейшей эволюции таких физико-химических показателей как рН, общее количество углерода, общее количество щелочи и т. д. Согласно работе [ 8 ], закисление океанических вод потенциально приведет к изменениям в композиции экосистемы, в экологической структуре и потоке энергии и ресурсов. При построении математических моделей процессов закисления океанических вод должны быть решены следующие задачи [ 8 ]: 1 ) предсказание развития шельфовой зоны, где развита биологическая активность; 2 ) включение экологических и биохимических процессов в модели, учет обратных связей и процессов ассимиляции и адаптации в системе. Целью настоящей статьи — разработка математической модели закисления океанических вод, учитывающей как различные физико-химические процессы, приводящие к закислению, так и взаимодействие указанных процессов. В разрабатываемой модели учитываются следующие процессы и взаимодействия: 1 ) влияние загрязнения и эвтрофикации на процесс закисления океанических береговых вод; 2) влияние закисления океанических вод и уменьшения рН на степень загрязненности океанических вод ионами тяжелых металлов; 3 ) влияние изменения общего содержания стратосферного озона на процессы закисления океанических вод; 4) влияние климатических изменений (t°) на процессы закисления океанических вод; 5) влияние процессов подъема глубинных вод на процессы закисления океанических вод. Для рассмотрения взаимовлияния всех вышеуказанных процессов, влияющих на степень подкисления океанических вод, решено использовать элементы теории автоматического регулирования и представить все вышеуказанные процессы в виде замкнутой цепи. Несколько подробно рассмотрим вышеуказанные процессы, влияющие на степень подкисления океанических вод. Как показано в работе [9], закисление океанических вод и их загрязнение являются взаимно связанными процессами, они оказывают совместное воздействие на функции морской экосистемы, при этом первый процесс может повысить биотоксичность тяжелых металлов путем изменения их биодоступности. Морские загрязнители, такие как тяжелые металлы и масла, могут снизить скорость фотосинтеза и повысить скорость респирации морских организмов из-за биотоксичности и эвтрофикации, что, в свою очередь, ускоряет процессы закисления океанических вод (рис. 1 ). Согласно работе [10], выбросы в береговые воды различных питательных веществ, содержащих P и N, из-за антропогенной деятельности приводят к избыточному росту различных водорослей, т. е. к процессу эвтрофикации. Потребление этой органической массы различными микробами приводит к уменьшению уровня кислорода в воде, т. е. к гипоксии. В процессе респирации микробов вырабатывается двуокись углерода, что также ведет к увеличению степени закисления вод. При этом, согласно исследованию [ 10 ], с насыщением океанических вод СО 2 уменьшается их способность к ассимиляции тех факторов, которые вызывают уменьшение рН. Следовательно, эвтрофикация повышает подверженность береговых вод к закислению. Фактор загрязнения вод имеет особое значение для зон морской нефтедобычи. Как отмечено в работе [11], контроль загрязнения моря нефтепродуктами требует полномасштабного их мониторинга с применением как наземных, так и аэрокосмических средств наблюдения. Здесь полезно отметить, что карта распределения пленок нефти и нефтепродуктов на поверхности Каспийского моря на базе данных аэрокосмических и контактных наблюдений была разработана специалистами Института экологии Национального аэрокосмического агентства Азербайджана за первую половину мая 2004 г. 16 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/