Резко возросшее в начале 60-х годов поступление фосфора нарушило процесс естественного старения водоема, выражающийся в том числе в накоплении в донных отложениях биогенов.[ ...]
Отметим, что через границу раздела вода—дно происходит обмен веществом, при этом существуют два противоположных по направлению потока. Первый поток — из воды за счет седиментации мертвого органического вещества (детрита) и взвешенных неорганических частиц, на которых сорбируется минеральный фосфор; второй поток — вынос соединений фосфора из донных отложений в воду за счет диффузии и конвективного переноса.[ ...]
До начала 60-х годов, как уже отмечалось, Ладожское озеро было олиготрофным водоемом; внешняя фосфорная нагрузка на водоем, включающая поступления фосфора с речным притоком, атмосферными осадками и со сточными водами ЦБК, составляла величину, не превышающую 2500тР/год (Ладожское озеро..., 1992; табл. 17, с. 76—77). В эти годы интерес к изучению потока фосфора на границе вода—дно носил чисто академический характер. В 80-е годы, когда после достижения максимума нагрузки (1982 г.), равного 8110тР/год, в период 1984—1990 гг. фосфорная нагрузка на водоем стабилизировалась на уровне 6100 тР/год, было отмечено, что процесс эвтрофирования водоема продолжает развиваться. В этой связи проблема исследования обмена фосфором на границе раздела вода—дно стала актуальной.[ ...]
Н. В. Игнатьевой (1992, 1997, 2002). Для оценки величины потока фосфора из донных отложений в воду, включающей диффузионную и конвективную составляющие потока, использован метод, основанный на балансе потоков фосфора на границе раздела вода—дно (Игнатьева, 2002). Результаты этих исследований показали, что в период 1985—1999 гг., «внутренняя» фосфорная нагрузка составляла 875 т фосфора в год. Тем самым она достигала 15% внешней фосфорной нагрузки в период 1985—1995 гг., причем к концу 90-х годов «внутренняя» фосфорная нагрузка достигла 23 % внешней (рис. 2).[ ...]
Анализируя механизмы, определяющие поток фосфора из донных отложений в воду, Н. В. Игнатьева (1992) отмечает, что одним из факторов, создающих диффузионный поток фосфора из донных отложений в воду, является механическая деятельность зообентоса в процессе передвижения по дну и в верхнем слое донных отложений. Оценить роль этого фактора в рамках созданных авторами моделей вряд ли возможно. В разделе 7.4 с помощью модели, включающей зообентос, получена оценка роли зообентоса в обмене фосфором на границе вода—дно только за счет учета его жизнедеятельности (потребления детрита, выделения продуктов жизнедеятельности, отмирания). В этом же разделе получены оценки потока фосфора из воды в донные отложения за счет седиментации. Результаты моделирования показали, что роль зообентоса в изменении этого потока невелика (см. раздел 7.4).[ ...]
Для проведения расчетов в базовую модель были внесены необходимые изменения, аппроксимирующие граничное условие (7.1.30). Первый вычислительный эксперимент состоял в построении периодического решения при внешней фосфорной нагрузке 6100т Р/год и внутренней фосфорной нагрузке, равной 875 т Р/год.[ ...]
Примечание. Средние концентрации общего фосфора: 1 — за период 1984—1989 гг. по данным наблюдений, 2 — при нагрузке 6100 т Р/год и потоке фосфора из донных отложений по результатам моделирования.[ ...]
Кроме эксперимента с внешней нагрузкой 6100т P/год, были проведены расчеты на период 1996—2000 гг. с внешней нагрузкой, меняющейся согласно рис. 2, и с внутренней нагрузкой, равной 875 т P/год. В табл. 7.1.7 представлены результаты моделирования для периода 1996—2000 гг. в сопоставлении с результатами наблюдений (Ладожское озеро..., 2002, с. 79, табл. 16).[ ...]
Подводя итоги проведенных вычислительных экспериментов, следует отметить, что сравнительно небольшое влияние внутренней фосфорной нагрузки на функционирование экосистемы объясняется наличием большого запаса фосфора в воде озера, а также тем, что в значительной части вегетационного периода имеет место ярко выраженная плотностная стратификация, препятствующая поступлению фосфора со дна озера в фотический слой, в котором создается первичная продукция фитопланктона.[ ...]
Средние концентрации общего фосфора (в мкгР/л) в зонах Ладожского озера для периода 1996—2000 гг.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению