ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эвтрофикация из "Инженерная лимнология" Эвтрофикация — термин, означающий старение озера. Естественная эвтрофикация происходит за геологические временные интервалы. Молодое озеро обычно олиготрофное. В нем содержится немного питательных веществ, и его нагрузка по биомассе невелика. Такие естественные процессы, как ветровая эрозия и выщелачивание дождевой водой, обусловливают дополнительные поступления питательных веществ в озеро, что стимулирует в нем растительную и животную жизнь. Озеро начинает заиливаться со скоростью, которая может быть определена по эмпирической модели Гилла [184]. Последняя применима и к водохранилищам. С заиливанием изменяется глубина водоема, начинается зарастание корневой (литоральной) растительностью ранее открытых участков водной поверхности. Старое озеро эвтрофное качество воды низкое, нагрузка по биомассе велика и недалек (в геологических временных масштабах) тот момент, когда оно должно исчезнуть. [c.28] Озабоченность общества вызывает в основном не этот естественный процесс старения озера, а эвтрофикация, ускоренная антропогенными факторами. Культурная эвтрофикация возникает в тех случаях, когда жизнедеятельность общества обусловливает поступление чрезмерных количеств питательных веществ в воду. Культурная эвтрофикация является, таким образом, изначально проблемой избыточной биомассы (быстрый рост планктона, проявляющийся в водорослевых цветениях полное покрытие поверхности озера макрофитами, такими, как Егсккогта), а не заиливание (быстрое заиливание водоемов отмечается особенно в таких аридных районах, как Южная Африка, где велика почвенная эрозия и питающие реки имеют склонность к содержанию большого количества ила, легко оседающего в водоеме, который играет роль своеобразной ловушки). Однако заиливание в- этих случаях — проблема не эвтрофикации. Она обусловлена сезонностью гидрологических процессов, а также особенностями геоморфологических характеристик этого региона. [c.28] Дополнительные питательные вещества антропогенного происхождения поступают в водоемы по двум каналам вместе с очищенными сточными водами (в мире найдется немного очистных сооружений для сточных вод, которые бы извлекали из них фосфор, и это несмотря на то, что необходимая для этого технология давно разработана) и с водосбора в результате выщелачивания сельскохозяйственных удобрений (часто применяемых в излишних количествах). Из других каналов следует назвать осадки и грунтовые воды. Обзор по нагрузочным и экспортным коэффициентам для этих разнообразных источников сделан Растом и Ли [428]. [c.28] Последствий культурной эвтрофикации может быть много в зависимости от целей, для которых используется вода из водохранилища (см., например, работу [522]). С водохранилищами для снабжения водой, содержащими больщие количества фитопланктона, возникают трудности в связи с забивкой фильтров в отводящих каналах и очистных сооружениях. К тому же некоторые виды планктона в определенных температурных условиях выделяют токсины. Например, было показано, что Mi ro ystis в условиях субтропических озер ведет себя именно таким образом. Поскольку в эвтрофированном озере образуются большие количества детрита, гиполимнион скорее всего становится аноксемическим (см. главу 5) и, как следствие, воды, отводимые потребителю с больших глубин, могут быть лишены растворенного кислорода, но содержат в значительных количествах восстановленные газы. По этой же причине спуск аноксемических вод из водохранилища, Предназначенного для регулирования рек, может оказаться фатальным для рыбных сообществ в низовьях. [c.29] В наши дни озера и водохранилища все чаще используются в рекреационных целях. Создаются и новые водохранилища в виде комплекса соединяющихся между собой водоемов в целях привлечения отдыхающих и создания условий для занятия водно-моторным спортом, рыбной ловлей и т. д. [308]. В этих же целях могут быть преобразованы и уже существующие комплексы водоемов. Но озеро, покрытое Mi ro ystis или Ei hhornia, может сделать невозможным использование его в рекреационных целях. Таким образом, будет нанесен большой экономический урон владельцу озера. Запахи же, обусловленные цветением, могут в этой связи создать дополнительные проблемы. [c.29] В экосистемах с дефицитом фосфора уменьшение содержания последнего приводит к ограничению роста растений, т. е. в этих системах в таких условиях реализуется ситуация, при которой процессы эвтрофикации замедляются или даже происходит снижение степени эвтрофности водоема. [c.29] Часто считается, что экосистема с естественным дефицитом азота (а не фосфора) представляет собой более серьезную проблему, т. е. бороться с источниками поступления этого питательного вещества оказывается сложнее. К примеру, определенные виды сине-зеленых водорослей (Суапоркусеае) способны фиксировать азот непосредственно из атмосферы. Но это такой канал дополнительного поступления азота, который в сущности невоз- можно перекрыть. На практике переключение фитоценоза водоема на этот тип водорослей часто является прямым следствием проводимой в пределах такой экосистемы хозяйственной политики в отношении азотосодержащих соединений. [c.30] Природа экосистемы столь сложна, что путем простого обследования часто оказывается невозможным оценить будущие тенденции в изменении ее трофического статуса. Здесь-то как раз и нужны модели, чтобы с их помощью попытаться предсказать пути, по которым она будет развиваться. В п. 6.4 обсуждаются некоторые из этих моделей. Выбор параметров здесь зависит от предназначения последних (модели могут создаваться для предсказания концентрации кислорода в гиполимнионе, скоростей размножения фитопланктона и т. д.). Результаты расчетов часто зависят от выбора значений нескольких констант скоростей процессов в модельной экосистеме. Как уже отмечалось выше, этот процесс настройки может ограничить применимость созданной модели, поскольку последняя оказывается специализированной для конкретного климатического режима или конкретного озера. [c.30] Вернуться к основной статье