Экология СПРАВОЧНИК

Ухудшение водоемов при эвтрофировании может обусловить значительные экономические потери. Это привело к развитию методов контроля, чтобы замедлить, остановить указанный процесс или даже сделать его обратимым (см. главу 3). Эти методы основаны на правильном использовании информации по балансу биогенных веществ водоема, что достигается двумя путями. Нагрузка водоема специфичными биогенными веществами может быть снижена путем контроля источников фосфора и азота на водосборах. В принципе это легко сделать с точечными источниками, такими, как места сброса сточных вод, но рассредоточенные источники, например стоки с сельскохозяйственных угодий, намного труднее для контроля, хотя и здесь можно достичь определенных результатов. Там, где поступление биогенных веществ практически невозможно контролировать, альтернативой является удаление биогенных веществ из воды, сбрасываемой в водоем, хотя это только временная мера. Во многих программах по восстановлению озер оба метода предлагается использовать одновременно, что может приводить к быстрому улучшению качества воды. С помощью этих методов можно эффективно контролировать искусственное эвтрофирование большинства водоемов.[ ...]

Биогенными являются компоненты, которые организмы утилизируют для жизнедеятельности и размножения. Рост водорослей основан на потреблении по крайней мере 19 биогенных элементов, хотя большая их часть требуется в следовых количествах. В дополнение к трем основным жизненно важным компонентам (углерод, водород и кислород) организмам требуются и другие биогенные вещества в сравнительно больших количествах. Среди них макроэлементы (натрий, кальций, фосфор, магний, кремний, азот, фосфор и сера). Остальные элементы требуются в меньших количествах и называются микроэлементами (медь, железо, цинк, хлор, бор, молибден, кобальт, ванадий). Недостаток любого из ртих элементов лимитирует развитие организмов (см. п. 4.2), В большей части водных систем таким лимитирующим биогенным элементом является фосфор либо в меньшей степени азот; иногда значительные изменения в водоемах в результате деятельности человека связаны с содержанием углерода и условиями освещенности.[ ...]

Первичные продуценты усваивают неорганические биогенные вещества и используют их для поддержания жизнедеятельности, преобразуя в органическую форму. Когда организм отмирает или потребляется другим организмом, эти биогенные вещества в конечном итоге возвращаются в неорганическую форму за счет процесса разложения и минерализации и вновь входят в запас сохраняемого вещества, пока не будут потреблены другим организмом. В принципе, сохраняемый запас биогенных веществ можно подсчитать следующим образом: весь запас в среде обитания минус живое вещество и отмершие организмы; они не способны утилизировать биогенные вещества, поэтому их вклад в запас значителен, хотя в некоторых случаях повторное использование вещества может происходить почти сразу же. Если разложение вещества сравнимо с ассимиляцией, потенциальный рост биомассы будет вполне постоянен, так как количество присутствующего биогенного материала в любой момент времени будет одинаковым. В водоемах с непроточной водой (озера, водохранилища) скорость поступления биогенных веществ может превышать скорость их разложения в результате дополнительного антропогенного поступления, приводя к эвтрофированию и увеличенному росту биомассы.[ ...]

Присутствие в воде озер кремния вызывает особый интерес, так как он стимулирует развитие диатомовых водорослей (Bacil-lariophyceae), популяция которых достигает, как правило, максимума весной. Когда количество кремния истощается, наступает быстрое снижение или «гибель» популяции диатомовых, как это видно на рис. 2.6.[ ...]

Кремний — второй по распространенности элемент в литосфере. В пресных водах его концентрация изменяется от 0,1 до 4000 мг/л, в водах большинства озер диапазон существенно меньше (2— 25 мг/л). Его содержание представляется в опубликованных данных в виде диоксида кремния (SiCb).[ ...]

Диоксид кремния существен для построения раковищ организмов и скелета диатомовых водорослей. Летом после отмирания диатомовых кремний медленно переходит обратно в воду, хотя определенная его часть захороняется в донных илах. По оценкам для оз. Онтарио,. 30 % кремнезема, достигающего донных отложений в форме скелетных образований диатомовых, остается захороненной на дне, тогда как остальная часть вновь медленно возвращается в водную среду.[ ...]

Примечание. Е7 — величина, при которой развиваются окислительновосстановительные процессы, с чем связана концентрация кислорода.[ ...]

Марганец может присутствовать в водоемах в относительно большой концентрации. Это очень важный биогенный элемент, однако редкий, даже если он и является лимитирующим. Марганец может находиться в растворенной или взвешенной форме.[ ...]

Круговорот марганца во многом подобен круговороту железа. В оз. Сибэстикук растворенный и взвешенный марганец переходит из донных отложений в воду раньше железа, указывая на то, что нерастворенный взвешенный марганец образуется из растворенного марганца при диффузии из донных отложений. Мейер с соавторами [16] доказывают это положением слоя накопления вещества над пикноклином. Если корректно основанное на исследованиях на оз. Иствейт предположение Дэвисона [46] о том, что взвешенное вещество имеет аллохтонное происхождение, то можно наблюдать взвешенный марганец в пикноклине. Самые последние исследования с использованием ловушек для наносов подтвердили гипотезу, что в оз. Иствейт марганец осаждается через водную толщу, но растворяется как только достигает гиполимниона, где наблюдается аноксия. Хотя в указанном озере марганец выделяется из донных отложений, этот процесс в сравнении с седиментацией является второстепенным.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Взаимосвязь запаса биогенных веществ в водоеме со сре- да

Связь между концентрацией растворимого кремния (1) и колебаниями •содержания диатомовых сообществ (2). Воспроизводится с разрешения по Cole, •Gerald A. Textbook of Limnology, ed. 3, 1983, The C. V. Mosby Co., St. Louis,

Круговорот кремния в озерах. Воспроизводится с разрешения по [13].

Вертикальное распределение окислительно-восстановительного потенциала в донных отложениях озер Англии в зимний период. Воспроизводится по {28] с разрешения Cambridge University Press.

Лростая модель переноса железа и марганца в зависимости от концен

Вернуться к оглавлению