Тезисы доклада на тему:
"Зависимость гидрохимического режима водоема от биотического и антропогенного воздействия"

Актуальность темы. Гидросфера является средой обитания для многочисленных живых организмов, для нормальной жизнедеятельности которых необходим ряд параметров физико-химического состояния водной среды, один из важнейших из которых - концентрация растворенного кислорода в воде. Достаточное количество растворенного кислорода - необходимое условие существования гидробионтов. Из-за крайне незначительной растворимости кислорода его содержание в воде ограничено и к тому же уменьшается при загрязнении или нагревании, что вызывает заморы, т. е. массовую гибель гидробионтов. Концентрация растворенного кислорода в воде зависит от многих факторов и, в первую очередь, от биотического и антропогенного воздействия.

В основном главным инициатором изменений, происходящих в водоеме (в ряде случаев, рассмотренных в работе - в озере), является антропогенное воздействие, особенно в наш период усиливающегося влияния человеческой деятельности на природную среду: с территории водосбора озера, часто занимаемой сельскохозяйственными угодьями, в озеро поступают биогенные элементы, вызывая интенсивный рост биомассы, что приводит к снижению уровня растворенного кислорода в воде и быстрому эвтрофированию озера.

Сравнительный анализ естественных процессов, протекающих в водоеме, и процессов, инициированных антропогенной нагрузкой, столь актуален, так как последние быстро приводят к гибели водоема как экосистемы.

Объект исследования. Озера Красное, Борисовское, Сярьба, река Свирь и ряд водоемов, относящихся к ее бассейну.

Предмет исследования. Гидрохимический режим, трофический статус водоемов.

Цель исследования. Выявление динамики развития перечисленных водоемов, установление характера преобладающих влияний на направленность процессов в данных водоемах, сравнительный анализ гидрохимического режима водоемов, развивающихся естественно, при отсутствии антропогенного воздействия, и развивающихся под существенным влиянием антропогенной нагрузки.

Задачи.

1). Изучение морфометрических характеристик, структуры водного баланса, в частности природных особенностей водосбора исследуемых водоемов.

2). Исследование проб воды на pH, содержание гидрокарбонат иона, сульфат иона, нитрат иона, нитрит иона, иона аммония, фосфат иона и катионов кальция и магния в водах озер Красное, Сярьба и Борисовское, а также на содержание растворенного кислорода как одного из важнейших параметров гидрохимического режима водоема, характеризующего его жизнеспособность и являющегося своеобразным индикатором его трофического статуса. Содержание растворенного кислорода определялось методом Винклера в полевых условиях при помощи переносной лаборатории.

3). Сравнительный анализ полученных данных.

Гипотеза. Изменение абиотической среды, в данном случае водоема, может происходить как в результате деятельности живых существ, средой обитания которых он является, так и под влиянием антропогенной нагрузки. Однако в первом случае имеет место естественный процесс, характерный для биосферы как динамической системы, а во втором случае изменения крупномасштабны, развиваются интенсивно и обладают пагубным характером, быстро приводя к гибели экосистемы.

Источники. В ходе проведения работы использовались результаты многолетних комплексных исследований Клуба Юных Путешественников-Экологов, проведенных в 1997 - 2001 гг., что позволило проследить динамику развития разнотипных водоемов, в особенности озер, Ленинградской области. Помимо того использовалась теоретическая информационная база в области гидрологии рек и озер Ленинградской области и гидрохимии.

Логика раскрытия темы.

Первая часть работы посвящена исследованию гидрохимического режима водоемов, антропогенная нагрузка на которые мала или отсутствует. Исследовались озера Красное и Сярьба, водоемы бассейна реки Свири в ее нижнем течении, находящиеся на территории Нижнесвирского государственного заповедника: правый приток Свири река Сегежа в среднем и нижнем течении, залив Лахта и т. д.

Во второй части работы исследовался ручей, приток Сегежи, водоем, к изменению гидрохимического режима которого привело изменение водности, вызванное биотическим воздействием, т. е. деятельностью бобров, местом обитания которых он является.

Третья часть работы посвящена исследованию озера Борисовское - водоема, антропогенное воздействие на который ярко выражено.

Результаты.

1). Анализ вод реки Сегежи показал возрастание концентрации растворенного кислорода при движении от истока к устью.

2). На основе анализа вод озера Красное установлен его мезотрофный характер. Минерализация вод низкая (суммарная концентрация растворенных в воде веществ, индикацию которых мы имели возможность проводить 30 мг/л), в связи с чем связано их перенасыщение кислородом (12,9 мг/л). В связи с незначительной антропогенной нагрузкой содержание биогенных элементов, как азота, так и фосфора, низкое. Это дает возможность предполагать высокую жизнеспособность водоема.

3). На основе анализа вод эвтрофного озера Сярьба доказан естественный характер его эвтрофирования. Из-за преимущественно болотного питания озера для его вод характерен сдвиг pH в кислую сторону (5,7), низкая концентрация ионов HCO3-, высокая концентрация ионов SO42-. Минерализация озера низкая (суммарная концентрация растворенных в воде веществ, индикацию которых мы имели возможность проводить 12 мг/л). На основе данных о снижении за два года концентрации растворенного кислорода на 0,74 мг/л и повышении концентрации иона аммония на 0,06 мг/л можно судить о медленном прогрессировании эвтрофирования. Несмотря на то, что о динамике процесса эвтрофирования следует судить по его главному показателю - первичной продукции, мы не имеем средств для его индикации и делаем попытку экологического моделирования по крайне ограниченному набору параметров. Высокое содержание ионов NH4- связано с процессами биохимического разложения органических остатков. Отсутствие антропогенного воздействия на озеро проявляется в низком содержании фосфора в его водах.

4). Исследование вод бобрового ручья показало крайне низкое содержание растворенного кислорода (3,6 мг/л) в связи с интенсивным накоплением ила и его окислением, заболачиванием водоема. Данный процесс инициирован вызванной деятельностью бобров вторичной экологической сукцессией. Изменение водности влечет за собой изменение гидрохимического режима. В данном случае смена биоценоза вызывает существенные изменения биотопа. Меняется биогеоценоз.

5). Анализ вод эвтрофного озера Борисовское выявил существенную роль антропогенной нагрузки в его эвтрофировании. Для вод озера характерно высокое содержание азота в воде в виде нитрит иона, нитрат иона и иона аммония и высокое содержание фосфора в связи с внесением удобрений на сельскохозяйственных угодьях, которые составляют основную часть его водосбора. В связи с высокой концентрацией биогенов отмечается интенсивное наращивание биомассы в озере, что ускоряет эвтрофирование.

Выводы.

1). Опытным путем было доказано увеличение концентрации растворенного кислорода в водах проточного водоема по мере движения от истоков к устью, в местности с равнинным рельефом, в летний период времени (бобровый ручей 3,6 мг/л - среднее течение р. Сегежи 9 мг/л - нижнее течение р. Сегежи 12 мг/л - р. Свирь 13,5 мг/л), и соответственное улучшение условий жизни для гидробионтов, что объясняется увеличением средней глубины и понижением температуры, увеличением влияния подземного притока.

2). На основании данных о понижении за 2 года концентрации растворенного кислорода и повышении концентрации иона аммония в водах озера Сярьба следует судить о прогрессировании его естественного эвтрофирования, которое имеет однако крайне низкую интенсивность из-за отсутствия антропогенной нагрузки.

3). На основании сравнительного анализа озер Сярьба и Борисовское, а также Красное доказана значительная роль антропогенной нагрузки в усилении интенсивности эвтрофирования озера (высокое содержание фосфатов, нитратов и нитритов в водах оз. Борисовского и, как следствие, значительно более быстрый процесс его эвтрофирования).

4). В ходе исследования бобрового ручья был рассмотрен пример изменения абиотической среды под воздействием деятельности живых существ. Это естественный процесс для биосферы как динамической системы, в отличие от интенсивных и крупномасштабных изменений в природной среде, происходящих под влиянием человеческой деятельности (озеро Борисовское).

Таким образом, было доказано, что процессы, естественные для водоема, отличаются от вызванных антропогенной нагрузкой, влияние человеческой деятельности существенно меняет экосистему водоема, нередко приводя к ее гибели, что подчеркивает необходимость ее защиты.

Назад     Далее    Содержание

 

 


Используются технологии uCoz