Гиполимнион

Как только в гиполимнионе исчезает кислород, там снова начинаются превращения с участием анаэробных микроорганизмов. Первичные продукты брожения используются для восстановления нитрата и сульфата. Основная масса сероводорода образуется при восстановлении [c.507]

Рис. 116. Упрощенная модель равновесного состояния, характеризующего главные ступени лимнологического превращения фосфата в озере [18]. Модель воспроизводит реальную систему с гипотетическим равновесием избытка различных форм фосфора (числа в прямоугольниках обозначают микрограммы Р на 1 л озерной воды) и скоростей обмена (числа под стрелками обозначают микрограммы Р на 1 л озерной воды в день). Цикл фосфора зависит главным образом от восстановления Р из биоты. Первичная продукция зависит от запаса Р в трофическом слое. Для более глубоких озер скорость поставки из осадков мала по сравнению с поставкой гиполимниона и введением Р из стоков и дренажа. Значительная часть Р, введенного в озеро, безвозвратно теряется в осадках.

Описаны методы для предупреждения или устранения термального расслоения водохранилищ. В одном случае интересы рыбного хозяйства потребовали охлаждения, погружения и удобрения эпилимниона, для чего вода гиполимниона озера была перекачана на поверхность [7]. В другом случае для увеличения содержания растворенного в гиполимнионе кислорода на дно озера подавался сжатый воздух [8—11]. [c.306]

Разделение гиполимниона на 1,5-илп 3-метровые вертикальные части и использование объемного и химического анализа является удобным методом вычисления кислородного баланса. [c.308]

Содержание кислорода в гиполимнионе летом [c.424]

Со временем выветривание и поверхностный сток обогащают воду биогенными элементами, первичная и вторичная продуктивность растет, на дне накапливаются органические и неорганические осадки, и озеро мелеет. Прозрачность воды снижается, а гиполимнион (см. рис. 10.29) может в определенные сезоны лишаться кислорода. [c.424]

Для озерной экосистемы все это имеет важные последствия, в частности затрудняет снабжение гиполимниона кислородом. [c.426]

Глубинный слой воды пресноводного озера — гиполимнион — будет, таким образом, служить как бы ловушкой для всего растворенного железа, приносимого в озеро. И что очень важно — отложение железа будет идти не постоянно в течение всего года, а будет иметь сезонный характер. Поведение кремния мало изучено, но вполне вероятно, что этот элемент будет отлагаться поочередно с железом. [c.272]

Наиболее значительным температурным колебаниям подвержен верхний слой воды (эпилимнион). Температура нижнего слоя (гиполимниона) более постоянна. В промежуточном слое (металимнионе) наблюдается наибольший градиент температуры воды (термоклин). В замкнутых водоемах умеренной зоны глубиной более 12 м температура большую часть времени года может оставаться постоянной. [c.78]

К периодическим колебаниям содержания кислорода, взвешенных и растворенных в воде веществ. Они вызывают турбулентную диффузию в зоне гиполимниона и способствуют обмену веществ между глубинными водами и водами побережий. На эту сторону явления обращали внимание Л. Т ерг, Д. Хатчинсон, Г. Р. Фиш и др. [c.357]

В тропических озерах в течение длительного периода устойчивой стратификации запасы кислорода в гиполимнионе могут быть полностью исчерпаны. Если в этот момент под влиянием ветра или других причин произойдет смешение поверхностных и глубинных вод, [c.382]

НО перемешивают воду в озере в течение нескольких недель, причем температура воды в озере постепенно повышается. Описанное явление называется весенней циркуляцией. С приближением лета вода у поверхности нагревается быстрее, а сильные весенние ветры стихают, в результате чего образуется более легкий поверхностный слой. В середине лета сопротивляемость к перемешиванию верхних и нижних слоев, имеющих различную плотность воды, становится больше, и устанавливается температурная стратификация. Эпилимнион (теплый поверхностный слой) непрерывно перемешивается ветром и потоками и поддерживает рост водорослей. Гиполимнион (более холодный донный слой) содержит темную застойную воду. Хотя большую часть своей пищи рыбы находят в эпилимнноне, многие разновидности рыб предпочитают жить в более холодной воде гиполимниона. В воде, богатой питательными веществами, содержание углекислого газа в гиполимнионе увеличивается, [c.109]

Температура стратификации в водохранилищах и озерах оказывает непосредственное влияние на качество воды, используемой для водоснабжения. Летом вода, забираемая с поверхности озер, имеет более высокую температуру и может содержать водоросли, которые вызывают закупорку фильтров и обусловливают появление привкуса и неприятного запаха. Более холодная застойная вода в гиполимнионе может быть лишена растворенного кислорода и содержать большое количество углекислого газа и продуктов анаэробных процессов, например сероводород, органические соединения, имеющие неприятный запах, или восстановленное железо. Обычно во время стратификации слои, расположенные несколько ниже термоклайна, дают воду удовлетворительного качества. В зимний период предпочтительнее использовать воду, находящуюся ближе к поверхности, так как качество воды, расположенной возле дна, может быть плохим из-за ее контакта с загнивающими органическими веществами. Вследствие изменений, происходящих в толще воды, необходимо иметь водоприемник с впускными окнами на различных глубинах, чтобы можно было забирать воду из наиболее желательного горизонта. При весенней и осенней циркуляции вода перемешивается, что приводит к рассеиванию любых загрязняющих веществ по всей толще воды. В связи с этим может возникнуть необходимость усилить контроль над вкусом и запахом воды прн ее очистке, особенно осенью, когда загнивающие водоросли и анаэробные придонные слои воды перемещиваются со всей водой водоема. [c.110]

Схема на рис. 5.6 показывает, какое влияние оказывает на большое озеро чрезмерное насыщение его вод питательными веществами. Даже относительно небольшое разрастание водорослей может привести к накоплению вдоль подветренной береговой линии значительного количества разлагающейся пены. Неприятный запах разлагающихся водорослей может переноситься ветром на большие расстояния. Интенсивный рост водорослей в освещаемом солнцем эпилимнионе может распространиться и на гиполимнион, состоящий из слоев темной и застойной воды в период пратификации озера. Бактериальное разложение водорослей и органических донных отложений истощает запасы растворенного кислорода в [c.128]

Хотя единственным эффективным средством предотвращения эвтрофикации или даже восстановления качества воды является контроль над поступлением питательных веществ, применяются некоторые временные меры для уменьшения неприятных свойств эвтрофицированных озер и водохранилищ, включающие искусственное перемешивание воды, сбор растений и водорослей, химический контроль и промывку русла. Искусственная дестратификация путем перекачивания холодной воды со дна на поверхность оказалась эффективной для улучшения качества воды в резервуарах, предназначенных для водоснабжения. Перемешивание содействует поступлению растворенного кислорода в гиполимнион и понижению температуры эпилимниона. Последнее, по-видимому, вызывает сдвиг популяций водорослей от менее желательных сине-зеленых, обычно придающих воде неприятные привкусы и запахи, к зеленым водорослям, не столь вредным. В озерах, где потеря растворенного кислорода в гиполимнионе представляет серьезную проблему во время температурной стратификации, вместо перекачки можно использовать аэрацию нижележащих слоев воды. Один из распространенных способов заключается в укладке перфорированной трубы на дно для подачи и диффундирования сжатого воздуха. [c.132]

На примере голомиктического озера можно описать биологические процессы, которые приводят к летнему расслоению и продолжаются несколько месяцев. В пронизанном лучами света эпилимнионе фитопланктон (диатомеи, жгутиковые, зеленые водоросли, цианобактерии) продуцирует биомассу. Обычно из окружающей среды в озеро поступает дополнительный органический материал. Часть этого органического вещества, в особенности частицы, содержащие целлюлозу, опускается на дно озера и разлагается. В начальной аэробной стадии разложения расходуется кислород, и на дне создаются анаэробные условия. В результате анаэробного распада образуются органические продукты брожения Н2, НдЗ, СН4 и СО2. Поскольку конвекции не происходит, эти продукты поступают из донных отложений в толщу воды очень медленно. Один только метан-главный продукт анаэробной цепи питания в донных осадках - выделяется в виде пузырьков газа. На своем пути к поверхности водоема часть метана переходит в раствор и окисляется использующими этот газ аэробными бактериями. Быстрое потребление кислорода в гиполимнионе обусловлено ускоренным распределением метана и ростом метанокисляющих бактерий. В конце концов во всем гиполимнионе создаются анаэробные условия. [c.507]

ХОДИТ оксигенный фотосинтез, а в верхнем слое гиполимниона-аноксигенный фотосинтез. [c.509]

Рис. 6. Корреляция между концентрациями нитрата, фосфора и кислорода, растворенных в эвтрофических озерах. Данные о. Констанца (а) 24] 03. Цюрих (б) [5] во время летнего застоя и оз. Норрвикен(в) 5] во время зимнего застоя. Представлены результаты исследования проб, отобранных на различных глубинах в разное время для корреляции с растворенным кислородом были рассмотрены только данные из гиполимниона. Р и N удалялись из воды (фотосинтез в эпилим-нионе) и выделялись (дыхание в гиполимнионе) в воду в постоянном соотношении. Следовательно, различие в [Р] и [N] является результатом нарушения равновесия между фотосинтезом и дыханием. Когда почти весь [Р] удаляется, вода еще содержит значительное количество [N1 следовательно, в этих озерах Р — главный фактор, регулирующий продуктивность.

Как видно, эти источники обогащают кислородом прежде всего эпилимнион. Оксигенация гл бинных слоев зависит от диффузии сверху и перемещивания воды во время сильного волнения. Последнее более характерно для зимнего сезона. Таким образом, при установлении летней стратификации жизнь в глубине озера зависит главным образом от образовавщегося к весне запаса кислорода в гиполимнионе. [c.426]

В здоровой озерной экосистеме больщая часть первичной биомассы поедается фитофагами на долю детритофагов и редуцентов приходится сравнительно мало пищи. Эвтрофикация повыщает продуктивность фитопланктона в эпилимнионе, и масса мертвых остатков оседает на дно водоема, поскольку консументы не справляются с возросщим количеством корма. Это стимулирует развитие в гиполимнионе редуцентов, истощающих и так небольщой запас [c.426]

Вертикальное распределение бактериопланктона очень характерно, и получено множество кривых численности в зависимости от глубины. Как правило, в олиготрофных водоемах численность бактериопланктона имеет максимум в гиполимнионе, чаще всего сразу под максимумом фитопланктона. В евтрофных водоемах максимум чаще наблюдается в металимнионе в зоне хемоклина, иногда очень резкий, хотя из-за небольшой глубины таких водоемов численность бактерий может быть высокой по всему объему. В общем, численность бактерий следует за продуцентами фитопланктона и их отмиранием. Та же закономерность наблюдается и в сезонной численности. Максимум численности бывает в период летней стагнации в июне-июле, минимум - зимой. [c.161]

В мономикстных озерах летом сильно выражена стратификация — разделение на верхний слой теплой и легкой воды (эпилим-нион) и нижний, холодный слой — гиполимнион. Температура воды в гиполимнионе может составлять около 4° С — это температура, при которой пресная вода обладает максимальной плотностью. Зимой поверхностная вода, охлаждаясь ниже 4° С, приобретает плотность, примерно равную плотности глубинной воды, и течения, возникающие под действием ветра и волн, перемешивают воды озера на всю его глубину. [c.271]

В озерах выделяют ряд зон литораль, прибрежное мелководье, сублитораль, простирающуюся до нижней границы водной растительности, и в наиболее глубоких озерах профундаль, располагающуюся ниже сублиторали (рис. 2.1). Дно, придонный слой и донные отложения - бентальная зона. Выделяют также хорошо перемешиваемый верхний водный слой - эпилим-нион, глубинный слой холодных вод - гиполимнион, и промежуточный -металимнион. [c.74]

Питаясь детритом, редуценты, в основном бактерии, потребляют в процессе дыхания кислород. По исчерпании его в гиполимнионе начинают протекать анаэробные процессы. В нижних слоях и на дне водоема происходит восстановление сульфатов, нитратов, углекислоты с образованием низкомолекулярных жирных кислот, метана, водорода, сероводорода, аммония, которые легко мигрируют из донных отложений в толщу воды. У верхней границы анаэробной зоны водоема в хемоклине они окисляются хемосинтезирующими бактериями. Метан окисляется аэробными метано-кисляющими бактериями. Водоросли потребляют биогенные элементы, замыкая круговорот элементов в экосистеме водоема. Поток органического вещества в эвтрофных пресных озерах составляет около 5 мг/л в день, а в олиготрофных - не более 0,1 мг/л. [c.98]

В стратифицированных водоемах в хемоклине у верхней границы гиполимниона создаются аноксигенные условия и всегда наблюдается максимальная концентрация литоавтотрофных хемосинтезирующих бактерий. Используя энергию окисления восстановленных неорганических продуктов распада органического вещества, таких, как водород, метан, сероводород, аммоний, а также восстановленных форм железа, они усваивают углерод углекислоты и синтезируют биополимеры клетки. Ниже верхней границы гиполимниона при благоприятных условиях бурно развиваются анаэробные фототрофные бактерии, главным образом несерные пурпурные, которые тяготеют к нижним горизонтам кислородных вод, и пурпурные серобактерии, тяготеющие к верхним горизонтам сероводородных зон, Еще глубже при более высоких концентрациях H2S и полном отсутствии кислорода обитают анаэробные зеленые серобактерии. Образующаяся пурпурными бактериями в процессе фотосинтеза элементарная сера и сульфаты используются сульфатредукторами. Продукция биомассы бактерий в этих слоях достигает 0,3 г/м в сутки, а их общая биомасса - до 3 г/м . В слое интенсивного хемосинтеза у верхней границы бескислородной зоны всегда скапливается значительное количество зоопланктона. [c.111]

Период летнего нагревания начинается с момента возникновения прямой стратификации (температура уменьшается с глубиной) во всем озере. По мере нагревания озера в условиях прямой (устойчивой) стратификации разность температур и плотностей воды между поверхностными и глубинными слоями, особенно в безветренную погоду, резко возрастает. Конвекция, возникающая при ночном охлаждении, выравнивает температуру лишь в сравнительно тонком поверхностном слое. В результате в верхнем, прогретом слое воды устанавливается более или менее одинаковая температура. В нижних глубинных слоях сохраняются холодные весенние воды с плавным изменением температуры. Между теплым и холодным слоями возникает промежуточный, сравнительно тонкий слой с резким падением температуры с глубиной, иногда до 8—10°С на 1 м. Слой этот известен как слой температурного скачка, или металимн и он а. Слой воды, расположенный выше металимниона, называется эпилимнионом, а ниже него — г и п о л и м н и о н о м. Подобное термическое расслоение на три хорошо выраженные термические зоны (эпилимнион, мета-лимнион и гиполимнион) в период летнего нагревания характерно для многих озер (рис. 131). [c.366]

Период осеннего охлаждения начинается со времени устойчивого преобладания в течение суток теплоотдачи водной поверхностью озера над поступлением тепла к ней. Обычно в озерах умеренных широт это время приходится на август. Первоначально охлаждение происходит в условиях прямой стратификации. Разность температур и плотностей между зонами эпилимниона и гиполимниона постепенно уменьшается. Этому способствует не только охлаждение поверхностных слоев, но и усиливающееся конвектив- [c.367]

Зимой, при ледоставе, приток кислорода становится ничтожным. К концу зимы содержание его уменьшается как в эпилимнионе, так и в особенности в нижних слоях озера. Интенсивное потребление кислорода в гиполимнионе может привести к полному его уничто- [c.381]

Общая микробиология (1987) -- [ c.506 ]

Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.425 ]

Происхождение жизни Естественным путем (1973) -- [ c.271 , c.272 , c.347 ]

Научные основы экобиотехнологии (2006) -- [ c.74 , c.78 , c.111 ]

Инженерная лимнология (1987) -- [ c.17 , c.29 , c.161 ]

Умирающие озера Причины и контроль антропогенного эвтрофирования (1990) -- [ c.42 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология