Състояние на морските води

 Ключови послания

 През 2014 г. крайбрежните води са преобладаващо категоризирани в умерено състояние 

 Нито едно водно тяло не е постига целите на РДВ за добро състояние на повърхностните води.

 Особено проблемно се отличава водното тяло на Варненския залив.

Дефиниция на индикатора

Оценката на състоянието на водните тела по хидрохимични параметри се базира на класификационна схема разработена от Института по океанология през 2007 г. въз основа на референтни стойности за показателите кислородна наситеност (OS%), биохимична потребност от кислород БПК5 (BOD5) съдържание на амониев азот (N‑NH4), нитритен азот (N-NO2), нитратен азот (N-NO3) и фосфатен фосфор (P‑PO4) по сезони. Категориите са отлично или добро състояние. Когато измерените стойности се отклоняват от горните две категории, състоянието на водните тела се характеризира като УМЕРЕНО - ЛОШО. 

Източници на информация

Използвани са данни от „Доклад оценка на екологичното състояние на морските води (РДВ)“, Институт по океанология – БАН, гр. Варна, 2014 г. 

Оценка на индикатора

Анализът на данните получени от мониторинга през 2014 г. на хидрохимичните параметри, изготвен по водни тела, определя:

В добро състояние седем водни тела: BG2BS000C001 (Крапец), BG2BS000C002 (Шабла), BG2BS000C003 (Русалка), BG2BS000C006 (Камчия), BG2BS000C007 (Двойница), BG2BS000C010 (Бургас 2) и BG2BS000C012 (Велека);

В умерено състояние три водни тела: BG2BS000C005 (Варненски залив - север и Варненски залив – юг), BG2BS000C008 (Несебър, Сарафово и Росенец) и BG2BS000C013 (Галата).

По месеци състоянието на водите е по-добро в началото и в края на периода - май и септември. През май всички биогенни елементи са в концентрации отговарящи на отлично състояние (най-често под границата на откриване), но кислородният показател (наситеност) в повечето тела съответства на добро състояние. С малки изключения установени по отношение на наситеност или азот в северната част на крайбрежната акватория, общо през септември качеството на морската вода се оценява като отлично. Това до голяма степен се обуславя от спецификата на хидрологичните условия и от по-добрия обмен с открития шелф. „Проблемните” месеци са юни и юли. През юни се наблюдава, от една страна силно кислородно пресищане на повърхностния слой, а от друга понижаване на наситеността в придънните води. Като следствие и от двете се установява несъответствие на стандарта за добро състояние или то е на границата между добро и умерено. Това е обяснимо със затоплянето на водата (Т>20ºС). Също така се регистрират високи концентрации на амониев или нитратен азот по-често отново в придънните води. Качеството на водите на междинния хоризонт се определя от това в какъв слой от хидрологичната структура той попада. Късното стартиране на мониторинга, в края на месец май, приближава един типичен за пролетния сезон период към лятно разпределение и съответно, качество на водите характерно за лятото.

Като райони с влошено качество на водите се обособяват двата залива (водни тела BG2BS000С005 и BG2BS000С008), където особено през двата месеца юни и юли параметрите са в концентрации, отговарящи на умерено-лошо и по-рядко на добро състояние. Във Варненски залив е регистриран максимум за БПК и фосфати за целия период на мониторинг 2014г, както и максимално кислородно пресищане в съответствие с високи фитопланктонни биомаси. В Бургаски залив се установява максимум на нитратен азот в придънните води, а в двата залива - понижени кислородни концентрации и наситеност в придънния слой.

Обобщената оценка на водните тела за 2014 г., съпоставена със съответните от предходните години 2012 г и 2013 г. е представена в Таблица 1.

Докато през 2012 г. само две водни тела не отговарят на условията за ДОБРО състояние (BG2BS000C003, BG2BS000C012), през 2013 г. тези тела са пет (BG2BS000C001, BG2BS000C002, BG2BS000C007, BG2BS000C013, BG2BS000C010), а през 2014 г три (BG2BS000C013, BG2BS000C005, BG2BS000C008). Това се дължи основно на влошени кислородни условия. Може да се приеме, че през 2013 г влияние оказва редуцираната честота на мониторинга, обхващащ предимно топлото полугодие, когато хидрофизичната структура обуславя вертикална стратификация и свързаните с нея по-ниско кислородно съдържание и наситеност. 

Табл. 1. Състояние на водните тела на база хидрохимични параметри за 2012, 2013, 2014 г.

 В заключение може да се обобщи, че през 2014 г. четири от водните тела подобряват състоянието си от умерено на добро (BG2BS000C001, BG2BS000C002, BG2BS000C007 и BG2BS000C010). Три водни тела (BG2BS000C003, BG2BS000C006, BG2BS000C0012) запазват статуса си добро, а водно тяло BG2BS000C013 – умерено от предходната година. Останалите две (BG2BS000C005 и BG2BS000C008) променят състоянието си в негативна посока – от добро на умерено.

- Биологичен елемент за качество - ФИТОПЛАНКТОН

Дефиниция на индикатора

Изменение на интегриран мултипараметричен биологичен индекс (IBI), който в съответствие с изискванията на РДВ включва количествени параметри (обща численост [cells/l], обща биомаса [mg/m3] и хлорофил a [mg/m3], таксономично базирани метрики, характеризиращи състава и структурата на фитопланктонните съобщества и непараметрични индекси за оценка на биоразнообразието. Индикаторът е чувствителен към еутрофикация на средата (органични вещества и биогени).

Оценка на индикатора

Биологичната оценка е извършена на базата на осреднени данни от 4 експедиции, проведени през 2 сезона – пролет (май - юни) и лято (юли - септември) 2014 г. на 13 крайбрежни станции (10 водни тела) по методика и класификационна система (Moncheva, Boicenko, 2011), одобрена с Наредба 4/14.09.2012 и решение на Европейската Комисия (Commission Decission, 20 Sept/2013). Оценката е представена в 5 цветово кодирани класа (отлично, добро, умерено, лошо, много лошо състояние) съгласно изискванията на НАРЕДБА № Н-4/14.09.2012 г. за характеризиране на повърхностните води, като е направена съпоставка с предходната година (Фигура 37 А, Б). 

По осреднени резултати за екологично състояние по БЕК фитопланктон през 2014 г. от изследваните 13 станции 11 (85%) са в категория умерено, 2 станции (Варна юг и Варна север) са в категория лошо (15%), но е важно да се отбележи, че в 5 станции - 3 в северното крайбрежие (Крапец, Русалка, Галата) и 2 в южното (Камчия, Росенец) стойностите на интегрирания биологичен индекс са по-близки до категория лошо. Не са установени станции в категория добро.  През 2014 г. се прекъсва положителната тенденция установена за периода 2006 - 2013 г. като във всички станции се отбелязва влошаване на екологичното състояние. 

На ниво водни тела тенденцията респективно е също към влошаване:

• нито едно водно тяло не постига добро екологично състояние през 2014 г.,
• 9 водни тела (90%) съответстват на категория умерено екологично състояние ,
• 1 водно тяло (10%) е в лошо екологично състояние (Варненски залив).

Аналогично с тенденциите по станции, за 5 от водните тела, 3 разположени  в северната част (BG2BS000C001, BG2BS000C003, BG2BS000C013) и 2 - в южната (BG2BS000C006, BG2BS000C008) IBI е по-близък до категория лошо. За водните тела, които запазват категория умерено, стойностите на IBI са също по-ниски в сравнение с тези през 2013.

 Фиг. 37. Категории на екологичното състояние на крайбрежните морски води по мониторинговите станции по БЕК фитопланктон: А) 2014 г. (май-септември) и Б) 2013 г. (юни – ноември); (IBI - интегриран индекс на фитопланктона; вертикалните линии съответстват на 1 стандартно отклонение от аритметичната средната стойност на IBI).

През 2014 г., независимо от регистрираното увеличено пропорционално участие на диатомеите в таксономичния профил на фитопланктонните съобщества през пролетта, се запазва трайно тенденцията на таксономични промени в структурата и поддържане на високи числености при относително ниски биомаси (през летния период в 57% от измерванията по численост станциите са в категория умерено, по-рядко лошо). През 2014 г. се увеличава и честотата на категориите умерено/лошо и по концентрации на хлорофил а в сравнение с 2013 г. видовете Pseudonitzschia delicatissima, Emiliania huxleyi, Dactylоsolen fragilissimus са регистрирани в цъфтежни концентрации основно във водните тела разположени в северната и централна част. 

През май-юни ниските стойности на интегрирания индекс (влошено  екологично състояние) в трите най - северни станции (Крапец, Шабла, Русалка) е свързано с притока на води, богати на биогени от северозапад (индикирано от понижената соленост, в границите около 10 и 11 ‰). Категория «лошо екологично състояние» в станция „Варненски залив – север” и „Варненски залив – юг” освен от въздействието на втока от северозапад се дължи и на интензификацията на еутрофикационния натиск (биогени/органика) от сушата в резултат от екстремните количества на валежите. Най-вероятно изключително високите концентрации на хлорофил (22 мг/м3) през юли във Варненски залив биха могли да се обяснят с кумулативното въздействие от повишения интензитет на валежите през юни (210 мм/м²), нарастналия туристическия поток в областта и влошаване на химизма на средата, респективно и в състоянието на фитопланктона. 

Предвид особеностите в метеорологичните и хидрологични режими на 2014 г., спецификата в пространственото разпределение и рaзвитие на  фитопланктонните съобщества, са от взаимодействието на регионални фактори (дунавско течение през пролетта, с по-изразено влияние в северните водни тела през май - юни), интензитета на хидродинамичните процеси (септември) и локални процеси, особено силно изразени във водно тяло Варненски залив (юли-септември). Резултатите през 2014 г. са илюстрация за ролята на климатичните фактори като модулатори на степента на еутрофикационен ефект, както от регионален така и от локален мащаб (Moncheva et al., 2015). 

- Биологичен елемент за качество - МАКРОФИТОБЕНТОС 

Дефиниция на индикатора

Индексът за комплекса на бентосните водорасли се определя от пропорцията на биомасата на чувствителните видове (съотношението на сумата от средната биомаса на съответната група от по-чувствителните видове към сумата от средните биомаси на всички видове) на всеки трансект. Макрофитите са разделени на две основни групи по чувствителност и 7 подгрупи. С увеличаване на степента на еутрофикация, стойността на индекса намалява, като се променя от 10 до 0 и съответно  екологичния коефициент за качество приема стойности от 1 до 0. Високите стойности на екологичния индекс (ЕИ) указват отлично и добро състояние, а по-ниските съответно умерено, лошо и много лошо (Dencheva, Doncheva, 2014).  

Оценка на индикатора

Най-високи стойности на индекса и съответно на екологичния коефициент за качество са установени за полигони Синеморец, Иракли и Шабла. Най-ниски са стойностите, измерени за полигони Галата, Крайморие и Крапец. На Галата лошото състояние се дължи на дългогодишната антропогенна преса в района на Варна и постъпващите замърсени води от Варненско езеро чрез каналите. Състоянието на Варненски залив се изменя от много лошо в южната и централната част (Галата и Почивка – лошо състояние) до умерено и добро – в северната част на залива (полигон Траката). Тази тенденция за пространствено изменение в статуса на тялото свързваме с ефекта от Варненско езеро, който е най-значим в южната и централната част на залива. В района на Бургаски залив с най-ниски стойности на екологичния индекс е полигон Крайморие – много лошо състояние. 

През 2014 г. на базата на екологичните коефициенти за изследваните полигони са установени следните класове на екологичен статус - тличен статус е установен за 3 полигона: добър статус - 5 полигона: умерен - 1 полигон: лош – 2 полигона и много лош - 3 полигона (Фигура 38 ). 

Фиг. 38. Екологично състояние на макрофитобентоса по полигони през 2014 г. съгласно екологичния коефициент за качество на екологичния индекс

От Таблица 2 е видно, че най-висок екологичен индекс и съответно екологичен коефициент за качество са изчислени за водни тела BG2BS000C0012 (9.3;0.93), BG2BS000C002 (8.78;0.87), BG2BS000C007 (8.64;0.86), поради ниската концентрация на източници на замърсяване в тези райони. Най-ниски стойности са установени за водно тяло BG2BS000C01 (0.75;0.08). Три водни тела са в отлично състояние, 1 е в добро, 1 в умерено, едно е в лошо и 1 водно тяло е в много лошо състояние. 

Табл. 2. Екологичен индекс, екологичен коефициент за качество и екологично състояние на водните тела от българското черноморско крайбрежие през 2014 г. 

В сравнителен план с предходната 2013 г. състоянието на макрофитите търпи следните промени (Таблица 3): 

Табл. 3. Екологично състояние на БЕК  макрофитобентос по водни тела за 2013 г. и 2014 г. 

 Екологичното състояние на макрофитобентоса във водно тяло BG2BS000C001 се изключва от крайната оценка на водното тяло за 2013 г. и 2014 г., поради следните причини: съгласно експертна преценка състоянието на макрофитобентоса в този район се дължи на естествени причини от литоложки характер. Прилежащата суша и подводен брегови склон в участъка от н. Сиврибурун до н. Шабла са изградени от меки скали (льос и алевритова глина), които са подложени на силна абразия достигаща на места до 2 m на година. Това не позволява трайно прикрепване на чувствителните видове от р. Cystoseira, вследствие на което оценките за състоянието на макрофитобентоса са занижени. Районът се отличава и с повишена мътност, респективно влошени светлинни условия за макрофитобентоса, отново по естествени причини - суспендирането на фини глинести седименти при абразията от вълновото въздействие върху този открит бряг. Мътността на водата намалява проникването на светлината в дълбочина и ограничава развитието на чувствителните фотофилни видове, например р. Cystoseira. 

- Биологичен елемент за качество МАКРОЗООБЕНТОС 

Дефиниция на индикаторите

За оценка на екологичното състояние на БЕК макрозообентос са използвани следните индикатори:

• Индекси за разнообразие
• Индекси за чувствителност
• Многомерни индекси

Класификационните системи и гранични стойности за петте класа екологично състояние: отлично, добро, умерено, лошо и много лошо са съгласно НАРЕДБА № Н-4 от 14.09.2012 г. за характеризиране на повърхностните води.

Оценка на индикатора

Графиката на Фигура 39 представя обобщено екологичното състояние на макрозообентоса в крайбрежните морски води по мониторинговите пунктове, изследвани през 2014 г. съгласно мултиметричния индекс M-AMBI. От наблюдаваните 13 пункта, на 5 пункта екологичното състояние е оценено на умерено, 4 пункта са в добро състояние и 4 пункта са в лошо състояние.

Фиг. 39. M-AMBI (средно ± станд. откл.) по мониторингови станции през 2014 г. и граници на петте класа екологично състояние: отлично – синьо, добро – зелено, умерено – жълто, лошо – оранжево, много лошо – червено.

Табл. 4. Екологично състояние на БЕК макрозообентос по водни тела през 2013 г. и 2014 г.        

Получените резултати по БЕК макрозообентос свидетелстват за нееднозначни промени в състоянието през 2014 г. спрямо предходната 2013 г. Подобрение и достигане на добро екологично състояние се установява в едно водно тяло BG2BS000C010, а други три водни тела BG2BS000C001, BG2BS000C013 и BG2BS000C012 запазват добрия си статус от предходната година. Същевременно водното тяло BG2BS000C007 загубва традиционно доброто си състояние като го понижава до умерено. Останалите водни тела, в това число Варнеския залив, вътрешният Бургаски залив, акваториите пред устието на р. Камчия и пред н. Шабла не постигат целите за добро състояние, а промените се изразяват в колебания между умерен-лош и лош-много лош статус, което е свидетелство за траен значителен антропогенен натиск в изброените водни тела. 

-Биологичен елемент за качество ЗООПЛАНКТОН 

Дефиниция на индикаторите

Оценката на екологичното състояние на водните тела се базира на класификационна система включваща количествени параметри (биомаса на мезозоопланктона, биомаса на видовете Noctiluca scintillans и Mnemiopsis leidyi) и непараметричния индекс за видово разнообразие (индекс на Shannon-Weaver). При оформянето на крайната оценка за водното тяло на база сезонните изследвания и различните метрики се прилага методът на „тежест” или значимост на индикатора, а именно биомасата на мезозоопланктона >H (A) и H (B)> биомаса на N. scintillans и биомаса на M. leidyi. 

Оценка на индикатора

Фигура 40 представя обобщено, екологичното състояние на крайбрежните морски води по мониторинговите пунктове през 2014 по БЕК зоопланктон съгласно средни стойности на EQR на индикатор мезозоопланктонна биомаса. 

Фиг. 40. Категории на екологичното състояние на крайбрежните морски води по мониторингови станции през 2014 г. (май-септември) според БЕК зоопланктон (EQR-мезозоопланктонна биомаса) и граници на екологичните класове.

Получените резултати по БЕК зоопланктон свидетелстват за непостигане на добро състояние в изследваната акватория на крайбрежните морски води през 2014 г. по този незадължителен елемент на качеството. Тенденцията в състоянието на зоопланктона в сравнение с 2012 г и 2013 г. не е стабилна. 

Табл. 5. Екологично състояние на крайбрежните морски води по мониторингови пунктове в периода 2012 – 2014 г, БЕК зоопланктон 

Обобщена картина на състоянието на крайбрежните води е представена на картата на Фигура 41 и налага следните изводи:

• През 2014 г. крайбрежните води са преобладаващо категоризирани в умерено състояние - 7 водни тела от 10 изследвани, включително BG2BS000C001, BG2BS000C003, BG2BS000C013, BG2BS000C007, BG2BS000C008, BG2BS000C010 и BG2BS000C012.
• Три водни тела са категоризирани в лошо състояние, в това число BG2BS000C002, BG2BS000C005 и BG2BS000C006. Като особено проблемно се отличава водното тяло на Варненския залив, в който фитопланктонът, макрозообентосът и незадължителният елемент зоопланктон са в лошо състояние, като оценката се подкрепя и от състоянието на ФХЕК, показващи отклонения от стандартите за добро качество. Лошо остава състоянието в района на р. Камчия и пред Шабла по отношение на БЕК макрозообентос.
• Нито едно водно тяло не е постига целите на РДВ за добро състояние на повърхностните води.

Фиг. 41. Карта на екологичното състояние на крайбрежните води по водни тела през 2014 г.

В сравнителен аспект спрямо състоянието на крайбрежните води през предходната 2013 г. са настъпили следните промени (Таблица 6):

• Две водни тела, BG2BS000C002 и BG2BS000C005, са влошили състоянието си от умерено на лошо.
• Водно тяло BG2BS000C008 е подобрило състоянието си от лошо на умерено.
• Водно тяло BG2BS000C006 е повишило състоянието си от много лошо на лошо.
• Останалите 6 изследвани водни тела запазват своя умерен статус без промяна.

Табл. 6. Състояние на крайбрежните водни тела по биологични и физикохимични елементи за качество през 2014 г. и крайна оценка на екологичното състояние през 2014 г. и 2013 г. 

* БЕК макрофитобентос е изключен от оценката (обяснение дадено в текста). 

Референции към нормативни и стратегически документи 

Доклад оценка на екологичното състояние на морските води, 2014. Споразумение Д 33-14/27.05.2014 между Министерство на околната среда и водите и Институт по океанология - БАН, Варнa за изпълнение на задължения по извършване на мониторинг на Черно море, на основание чл.171, ал.2,т.3 от Закона за водите, 147 стр.

Доклад оценка на екологичното състояние на морските води (РДВ), 2013, Договор № 0-33-18 от 12.06.2013 между Министерство на Околната среда и водите и Институт по Океанология - БАН, Варнa за изпълнение на задължения по извършване на мониторинг на Черно море, на основание чл.171, ал.2, т.3 от Закона за водите,  .

Наредба № Н-4 от 14.09.2012 г. за характеризиране на повърхностните води, обн., ДВ, бр. 22 от 5.03.2013 г., в сила от 5.03.2013 г., изм. и доп., бр. 79 от 23.09.2014 г., в сила от 23.09.2014 г.

Commission Decision, Official Journal of the European Union L 266/1, 20 September 2013, Anex I.

Dencheva K., Doncheva V. 2014. Ecological Index (EI) - tool for estimation of ecological status in coastal and transitional waters in compliance with European Water Framework Directive. Proceedings of Twelfth International Conference On Marine Sciences аnd Technologies September 25th - 27th, 2014, Varna, Bulgaria, pp.219-226

Moncheva S., Stefanova K., Doncheva V., Hristova O., Dzhurova B., Racheva E., 2015. Plankton indicators to inform Eutrophication Management. In: Ozhan E. (Editor), Proceedings of the Twelfth International Conference on the Mediterranean Coastal Environment MEDCOAST’15, 06-10 October 2015, Varna, Bulgaria MEDCOAST, Mediterranean Coastal Foundation, Dalyan, Mugla, Turkey, 2015, ISBN:978-605-85652-4-1351 – 362