Введение. Таганрогский залив Азовского моря является одной из наиболее эвтрофных и экологически уязвимых акваторий России, где в летний период регулярно формируются массовые цветения токсичных цианобактерий (Microcystis, Aphanizomenon, Anabaena, Nodularia). Их развитие сопровождается накоплением цианотоксинов (микроцистин, анатоксин, цилиндроспермопсин, сакситоксин), представляющих серьёзную угрозу для здоровья населения. В работе рассматривается подход к биологической реабилитации залива на основе контролируемого внесения пресноводных зелёных микроводорослей Chlorella vulgaris, конкурирующих с цианобактериями за биогенные элементы. Цель исследования заключается в разработке и применении комплексной математической модели, описывающей кинетику фитопланктона и процессы переноса веществ в условиях осолонения залива, а также в оценке эколого-гигиенических и медицинских последствий предложенного метода.Материалы и методы. Объектом исследования является Таганрогский залив Азовского моря. Моделирование выполнено на основе трёхмерной гидродинамической модели «Azov3D», ранее применённой для расчётов течений и вертикального перемешивания в условиях изменяющейся солёности. Параметры водной среды (солёность, температура, скорости течений) использовались как входные данные для решения линеаризованной гидробиологической задачи. Источник батиметрических данных — оцифрованные лоцманские карты, обработанные с применением автоматизированных алгоритмов распознавания глубин. Сеточная основа модели формировалась с учётом реальной конфигурации береговой линии и рельефа дна. Расчёты выполнялись на вычислительном кластере Южного федерального университета. Численный метод основан на разностных схемах, применяемых ранее для гидробиологических расчётов в Азовском море.Результаты исследования. Показано, что увеличение солёности на 30 % приводит к смещению ареала цианобактерий из акватории Азовского моря в восточную часть Таганрогского залива, что согласуется с гидрологическими наблюдениями. Модельные расчёты демонстрируют усиление доли зелёных водорослей при контролируемом внесении культур Chlorella vulgaris, что отражает потенциал биомелиорации. Прогноз пространственного распределения популяций показывает устойчивое доминирование зеленых и синезеленых водорослей, составляющих 60–70 % биомассы фитопланктона залива, при различных сценариях воздействия.Обсуждение. Результаты показывают, что математическое моделирование является эффективным инструментом для прогнозирования динамики фитопланктонных популяций в условиях изменяющейся гидрологии. Модель позволяет оценить влияние биологической регуляции и сценариев осолонения, предоставляя основу для принятия управленческих решений в сфере экологического оздоровления водоёмов.Заключение. Применение Chlorella vulgaris может быть перспективным методом биомелиорации, однако требует дальнейшей проверки с опорой на натурные наблюдения и контролируемые полевые эксперименты. Модельные результаты указывают на возможность адаптивного экологического управления Таганрогским заливом и минимизации риска токсичных цветений.