СТРУКТУРА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОЛЯ СЕРОВОДОРОДА ЧЕРНОГО МОРЯ



Название:
СТРУКТУРА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОЛЯ СЕРОВОДОРОДА ЧЕРНОГО МОРЯ
Альтернативное Название: СТРУКТУРА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОЛЯ СЕРОВОДОРОДА ЧЕРНОГО МОРЯ
Тип: Автореферат
Краткое содержание:

У ВСТУПІ розкриті актуальність, мета, задачі, наукова новизна дисертаційного дослідження, його зв'язок з науковими програмами, темами.


РОЗДІЛ 1. МАТЕРІАЛИ СПОСТЕРЕЖЕНЬ І МЕТОДИКА. СТАН ВИВЧЕНОСТІ АНАЕРОБНОІ ЗОНИ ЧОРНОГО МОРЯ.


Приводиться літературний огляд досліджень структури і мінливості поля сірководню, розглянуті процеси його продукції і витрати.


Аналіз літературних даних показав що:


1.     Глибина залягання верхньої межі анаеробної зони залежить від загального вмісту сірководню в морі, який не залишається постійним у часі.


2.     Основним джерелом сірководню в морі є бактеріальна сульфатредукція, інтенсивність якої залежить від первинної продукції. Проте, теоретичні розрахунки показали на можливість існування й інших джерел: хімічний синтез H2S у поза бактеріальному водяному середовищі; гниття органічних речовин,які містять сірку, надходження H2S з надр Землі.


3.     У літературі не відображені:


а) тонка структура сірководню у верхньому 200-метровому шарі в зимовий період і її просторово-часова мінливість;


б) мінливість сумарного вмісту H2S у кліматичному розвитку;


в) не має задовільного методу прогнозу вмісту сірководню


      г) не має оцінок реакції структури сірководню на посилення антропогенного пресу в 1976- 1990 рр. і наступне його послаблення в 1991-2000 рр.


Матеріали і методика. В основу дослідження структури і мінливості анаеробної зони Чорного моря покладені матеріали спостережень 1924-1993 рр., що знаходяться в комп'ютерному банку даних, створеному співробітниками МГІ НАНУ при сприянні багатьох наукових установ (ІнБПМ НАНУ, МО УкрНДГМІ, ПівденНДРО й ін.). Ця база гідрохімічних даних доповнена нами даними 1891-1892 рр. і даними Гідрометслужби СРСР і України аж до 2000 р. Усього проаналізовано більш ніж 25000 визначень сірководню на 4207 гідрохімічних станціях.


У більшості випадків спостереження за сірководнем проводилися на наступних горизонтах : 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 2000 м і до дна. Для дослідження тонкої структури сірководню в його верхній межі в жовтні-грудні 1985 р., червні-липні 1986 р., квітні, вересні-жовтні 1988 р., у травні, серпні, листопаді 1989 р., липні, грудні 1990 р. проби для аналізу відбиралися на частіших горизонтах з дискретністю 5-10 м. В всіх експедиціях сірководень визначався об'ємним йодометрическим методом, а в деяких з них (липень, грудень 1990 р.) паралельно з об'ємним – фотометричним і електропотенціометричним методами. Усі три методи показали добру збіжність результатів вимірів у діапазоні концентрацій 0,05-1,50 мг×л-1.


Усі дані були осреднені по “квадратах” 40´40 миль. Після виконання машинного просторово-часового сортування спостережень виявилася істотна нерівномірність розподілу даних по акваторії моря, по роках і місяцям Близько 95% всієї інформації отримано після 1950 р., а більш третини з них – у літній сезон (липень-вересень). Сформована інформаційна база гідрохімічних даних по Чорному морю є в даний час найбільш повною на Україні і за рубежем.


 У кожнім “квадраті”  обчислювалися середньоарифметична концентрація (Cn), середньоквадратичне відхилення (sn) і коефіцієнт варіації (Un), коефіцієнт асиметрії (А), ексцес розподілу концентрації сірководню (Е).


За допомогою варіаційних рядів і отриманих статистичних  характеристик були обчислені теоретичні функції розподілу сірководню на кожнім горизонті для усього моря, однак, вид розподілу в загальному зберігається і для окремих “квадратів”.


        По розрахованих середніх значеннях концентрацій у “квадратах” побудовані осереднені поля сірководню для заданих горизонтів.


      Спектральний аналіз часових рядів. Характерною рисою часових рядів вмісту H2S є їхня періодичність. Так, є добові, сезонні і багаторічні коливання концентрацій сірководню. Як правило, періодичні коливання виявляються на тлі дії випадкових шумів, які маскують. Виявлення періодів у коливаннях є необхідним при рішенні задач прогнозування. Однак, виконання цієї задачі затрудняється, якщо емпіричні ряди спостережень мають порівняно невелику довжину. Але навіть у випадку достатньої кількості даних їхнє використання при аналізі затруднене тим, що ряди спостережень якісно неоднорідні. Тому при спектральному аналізі і висновку кореляційних функцій використовувалися результати спостережень тільки в тих “квадратах”, у яких не була “пробілів” у спостереженнях. Для виділення периодичностей, схованих шумами, застосований метод кінцевих рядів Фур'є.


        Погрішності спостережень і аналізу. Погрішність спостереження за вмістом сірководню є сумою погрішностей, що утворюються при відборі з заданого горизонта і їхнього хімічного аналізу.


Погрішності при відборі проб. Погрішності визначення  концентрацій H2S виникають при відборі проб у результаті існування наступних помилок: помилки  визначення  горизонта  відбору проб, що  залежить від технічних засобів оцінки глибини занурення батометра, і помилки, що залежить від характеру розподілу градієнтів концентрацій сірководню по глибині і в часі. Помилки, зв'язані  з  океанографічними   характеристиками техніки відбору проб,  піддаються оцінкам, які виконані нами вперше.  Ці  помилки  залежать від способу виміру глибин занурення пробовідбірника.


        Погрішність хімічного аналізу. Аналіз проб на вміст сірководню здійснювався йодометрическим методом, погрішність визначення якого не перевищує 5 %. Нами було показано, що при концентраціях більш 2,0 мг/л вона менша 3 %.


           Сумарна помилка визначення концентрації сірководню в море не перевищує 6% .


РОЗДІЛ 2. СТРУКТУРА І ПРОСТОРОВО-ЧАСОВА МІНЛИВІСТЬ ПОЛЯ СІРКОВОДНЮ.  Уперше виявлена тризональна просторова структура сірководню в Чорному морі - три «сульфідних клини» з підвищеними вертикальними градієнтами його концентрацій на глибинах 100-110, і 200-500 м, що дозволяє глибше зрозуміти окисні і продуційні процеси  в Чорному морі. Поняття «сульфідний клин» застосовано автором уперше.


Характеристика багаторічних полів сірководню. Аналізуючи річний хід середніх  значень концентрацій сірководню на горизонтах можна знайти, що його сезонні коливання на різних глибинах відрізняються як по амплітуді, так і по фазах досягнення екстремуму. Найбільшого росту (щодо середньої величини на горизонті) концентрації сірководню досягають у квітні-травні на глибинах 150-200 м; і другий максимум – у жовтні-листопаді. На глибинах 300-500 м максимум вмісту сірководню досягає влітку (серпень-вересень), а на великих глибинах зміщається до осені (12,6 мг/л біля дна в листопаді-грудні). Помилка визначення середньої концентрації сірководню на цих глибинах також максимальна (0,6 мг/л), таким чином, можна вважати, що на глибинах 1500 м – дно  сезонні коливання сірководню, осереднені по багаторічних даних, лежать у межах помилки середнього.


 


Річний хід сірководню в конкретних районах може сильно відрізнятися від осередненого для всієї акваторії моря. У першу чергу, це відноситься до горизонтів вище 300 м, де відмінності мають місце не тільки в амплітудах, але й у фазах, аж до протилежних. 

 


Обновить код

Заказать выполнение авторской работы:

Поля, отмеченные * обязательны для заполнения:


Заказчик:


ПОИСК ДИССЕРТАЦИИ, АВТОРЕФЕРАТА ИЛИ СТАТЬИ


Доставка любой диссертации из России и Украины