ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эвтрофирование в перспективе из "Умирающие озера Причины и контроль антропогенного эвтрофирования" Пресноводные озера и водохранилища деградируют и исчезают со все более увеличивающейся скоростью. Деятельность человека и его пассивность — главные причины быстрой деградации водоемов. Анализу причин антропогенного вырождения озер и путей его предотвращения и посвящена настоящая книга. [c.9] Начиная с 1960-х годов взгляды на отношение человека и окружающей природной среды начинают меняться. Сейчас уже признается всеми, что природные ресурсы истощаемы и их необходимо оберегать от чрезмерной эксплуатации. Известно, что взаимодействие человека с различными экосистемами зачастую приводит к дестабилизации этих систем и они могут быть восстановлены только путем значительных затрат. Наиболее очевидный пример этого — использование монокультур в пахотном земледелии, направленное на увеличение продукции зерна, но при этом нередко приводящее к заболеванию растений. Последнее можно предотвратить применением гербицидов, пестицидов и прочих веществ, которые достаточно дороги и в свою очередь наносят вред окружающей среде. [c.9] Использование химических препаратов привело к необходимости введения долгосрочной политики управления средой оби-( тания, предназначенной увязать запросы человека с возможностями экосистем. В прошлом только требования рынка определяли экономический уровень эксплуатации и никто не считался с ущербом, наносимым среде обитания. Сейчас для достижения наилучшего компромисса между потребностями человека и тем, как они отразятся на экосистеме, используют метод анализа влиянйя на окружающую среду и другие подобные методы.. [c.9] Возросшая осведомленность в совокупности с повышением требований к чистоте воды привела к пониманию ее ценности, поэтому вкладыв ать финансовые средства в восстановление загрязненных озер и водохранилищ стало очень выгодно. Программы восстановления водоемов становятся все более всесторонними, всеобъемлющими и в то же время наиболее важными. [c.9] Прямым следствием увеличения поступления биогенных ве-пцеств в озеро или водохранилище является интенсификация роста водорослей (а затем и животных), что контрастирует с действием хрксичнщх загрязняющих веществ, которые могут убить в водоеме все живое. Интенсификация роста водорослей может привести к различным эффектам. Например, высокая биомасса в конечном счете приводит к большому объему мертвых растений и животных (детрит), осаждающемуся на дно. Там это вещество будет окисляться аэробными бактериями, что приведет к падению концентрации РК в придонных слоях. В результате здесь может сформироваться аноксия — условия. [c.11] Увеличивающийся интерес к управлению эвтрофированием и восстановлению озер проявился на симпозиуме по возрождению озер, состоявшемся в Майне (США) в 1980 г., в котором приняло участие 750 делегатов из 46 американских штатов и из 35 других стран. В США наблюдается большая заинтересованность. в контроле загрязнения вод, что иллюстрируется рис. 1.2. Это внимание нашло свое отражение в серьезных требованиях, введенных в 1972 г. федеральными бюро по контролю загрязнения и успехах Агентства по охране окружающей среды США в программе Чистые озера . С 1972 г. США и Канадой было совместно затрачено 6,65 млрд долларов на мероприятия по очистке загрязненных вод только в бассейне Великих озер. [c.11] В дополнение к подходу здравого смысла во многих этих законах осуществлен принцип загрязнитель платит , предусматривающий включение платы за очистку стоков до приемлемых для окружающей среды показателей в общие затраты промышленности при выпуске продукции. [c.12] Основополагающий принцип данной книги состоит в том, чт антропогенного эвтрофирования водоемов не произойдет, если биогенные вещества, используемые человеком, будут надежно-контролироваться. Эффективное управление предотвратит также ненужные затраты на очистку или широкое использование химикатов. Все формы антропогенного переноса биогенных веществ в природные воды могут быть сокращены до приемлемых уровней различными способами, более эффективными для рассредоточенных источников загрязнения водоемов (такие, как отдельные предприятия), чем для диффузных источников (применение удобрений на обширных территориях). [c.12] Промышленные и коммунальные стоки и сбросы сельскохозяйственных ферм являются наиболее значительными точечными источниками загрязнения, но практически все эти стоки можно контролировать очисткой перед сбросами. Удаляя биогенные вещества из сточных вод, такие процессы также обеспечивают возвращение этих веществ в круговорот. Так как при этом сберегаются исходные продукты, подобные действия могут дать значительные финансовые выгоды и способствовать сохранению ресурсов. [c.12] Пахотные и городские дренажные стоки являются доминирующими рассредоточенными антропогенными источниками. Удовлетворительное управление может быть достигнуто запланированным контролем, практическими потребностями и законодательным путем. Этим самым поддерживается практика рационального использования земли, которая сводит к минимуму перенос биогенных веществ с земельных угодий в водные экосистемы. Во многих случаях согласие может быть достигнуто при небольших, разумных затратах, которые дадут существенную финансовую выгоду. [c.12] Когда поступление биогенных веществ в воду не может быть предотвращено профилактическими мерами, необходимы альтернативные решения. Обычно применяют удаление (экстракцию) биогениых веществ йз воды прямыми или косвенными способами или методы воздействия на гидрохимический режим. [c.12] Перед началом выполнения любой программы восстановления необходим всесторонний мониторинг, чтобы по данным наблюдений оценить трофическое состояние водоема и приоритеты управления. Для подавляющего больщинства водных объектов биогенным элементом, лимитирующим развитие водорослей, является фосфор, хотя в некоторых случаях им может быть и азот. Для оценки результатов осуществления каких-либо программ восстановления водоемов должны привлекаться биоанализы, а также математическое моделирование (см. главу 9). [c.13] Биоанализы предложены на основе эмпирического опыта и лабораторных тестов, в которых испытываемые культуры водорослей инкубируются в пробах воды из изучаемого водоема. Биогенные вещества добавляют в эти пробы по отдельности или в комбинациях, затем регистрируют рост исследуемых культур. Основной принцип метода если первичная продукция реагирует на добавление специфичных биогенных веществ, то эти вещества следует рассматривать в качестве ростлимитирующих для изучаемого водного объекта. [c.13] Математическое моделирование, при котором для описания поведения экосистемы или какой-то его части используют математические уравнения, представляет наибольший интерес. Изменяя значения переменных в уравнениях, можно найти ответы на вопрос, что произойдет, если содержание фосфора уменьшится. Это означает, что с помощью математического моделирования ответы могут быть получены сравнительно легко и быстро. Если рассчитывается развитие экосистемы во времени, то с помощью математического моделирования имитируется будущее состояние экосистемы. Если результаты такой имитации оказываются удовлетворительными, то программа может реализовываться в дальнейшем, однако для оценки изменений в экосистеме мониторинг должен продолжаться. [c.13] Хотя методы восстановления водоемов позволяют полностью контролировать антропогенное эвтрофирование, в некоторых случаях плата за принятые меры может оказаться существенной. Как методы контроля являются основными при назначении оплаты, так и степень восстановления водоемов будет определяться экономическими и эстетическими соображениями, а также удобствами, которые возникнут после его реализации. Эти затраты крайне трудно оценить, но за последние 10 лет стоимость воды изменилась очень резко, что служит хорошим предзнаменованием будущего управления эвтрофированием. [c.13] Следующий этап состоит в использовании имеющихся знаний для получения положительных результатов в управлении антропо генным эвтрофированием. Это крайне важно, так как население Земли продолжает расти, а развивающиеся страны переходят к строительству урбанизированного и индустриального общества. [c.14] Вернуться к основной статье