Abstract
The paper outlines the mathematical structure of the numerical mathematical model of water eutrophication. The model is based on the numerical non-stationary hydrothermodynamic model MECCA (Model for Estuarine and Coastal Circulation Assessment) supplemented with a chemical-biological modular unit designed in accordance with the principles of preparation of the water quality model RCA-HydroQual with some modifications introduced by the author. The chemical-biological unit of the model includes a description of the dynamics of the following hydroecological variables at a local point of space: biomass of phytoplankton, mineralization-resistant organic phosphorus in suspended (detrital) and dissolved fractions, labile organic phosphorus in suspended and dissolved fractions, dissolved mineral phosphorus, stable organic nitrogen in suspended and dissolved fractions, labile organic nitrogen in suspended and dissolved fractions, ammonium and nitrate nitrogen, suspended and dissolved fractions of organic carbon resistant to biochemical oxidation, suspended and dissolved fractions of labile organic carbon and water-dissolved oxygen. The paper presents results of calibration and verification of 1D version of the model for the case of the Tyligulskiy Liman (Estuary) in the northwestern part of the Black Sea. A conclusion is drawn that the model makes it possible to display the main features of the annual dynamics of hydroecological characteristics of the liman during phytoplankton vegetation season, in particular, the conditions determining the processes of primary production and biochemical oxidation of organic substance, regeneration of mineral forms of biogenic elements. Application of the model in order to assess the impact of deepening the ‘liman-sea’ connecting canal on the hydroecological characteristics of the Tyligulskiy Liman proved that intensification of water exchange with the sea through the canal will help to reduce phytoplankton production, concentration of organic substance in the water of the liman and, ultimately, will lead to improvement of its trophic status. The model is expected to be further used to assess the effectiveness of various scenarios of managing the hydroecological regime of the limans of the north-western Black Sea region considering the changes of climatic conditions.
Highlights
Эвтрофикацией или эвтрофированием называют процесс увеличения продуцирования органического вещества в водоеме вследствие обогащения водной экосистемы питательными веществами
На основе информации приведенной в научной литературе
Лимани північно-західного Причорномор’я: сучасний гідроекологічний стан, проблеми водного та екологічного менеджменту та шляхи їх вирішення: матеріали Всеукр
Summary
Эвтрофикацией или эвтрофированием называют процесс увеличения продуцирования органического вещества в водоеме вследствие обогащения водной экосистемы питательными (биогенными) веществами. Проблема эвтрофикации вод является актуальной для большинства «закрытых» лиманов северо-западного Причерноморья, которые отделены от моря перешейками (пересыпями) без постоянно действующих проток. Основные пути стабилизации гидроэкологического режима лиманов северозападного Причерноморья, водообмен которых с открытым морем ограничен, в условиях изменений климата и современной антропогенной нагрузки изложены в работе 1. Цель работы заключается в изложении математической структуры и результатов апробации численной математической модели эвтрофикации вод морских и лиманных экосистем северозападного Причерноморья на примере Тилигульского лимана. Значительные запасы соединений биогенных элементов, органического вещества аккумулированы в донных отложениях лимана. Поэтому дополнительное его поступление в фотический слой как из внешних (со стоком с водосбора, морскими водами), так и внутренних (донных отложений, увеличении скорости минерализации органического вещества) источников может приводить к «вспышкам» биомассы фитопланктона в летний период года и, как следствие, усилению эвтрофикации, развитию дефицита кислорода в воде и возникновению заморных явлений. 1 – Географическое расположение Тилигульского лимана и его водосборного бассейна Рис. 1 – Географическое расположение Тилигульского лимана и его водосборного бассейна
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
