
- •Перелік умовних скорочень
- •Загальна характеристика та екологічна роль важких металів у водних екосистемах
- •1.2.Особливості моделювання міграції важких металів у складових водних екосистем. Кореляційний та регресійний аналіз. Коефіцієнт детермінації
- •Розділ 2. Матеріали та методи досліджень
- •3.1. Формування, геоморфологічна та ландшафтна характеристика Шацького національного природного парку та озера Пісочне
- •3.2. Температурний режим ставу озера Пісочне
- •3.3. Трофо - сапробіологічна характеристика озера Пісочне
- •3.4. Гідрологічна та біологічна характеристика озера
- •4.1. Розподіл важких металів у складових (вода, прибережний мул) гідроекосистеми озера Пісочне в осінній період
- •Вміст валових та рухомих форм важких металів у
- •4.2. Розподіл важких металів у складових (вода, прибережний мул) гідроекосистеми озера Пісочне в зимовий період
- •Вміст валових та рухомих форм важких металів у
- •5.1. Кореляційний аналіз та прогнозна математична модель взаємозв’язку концентрації нікелю у воді та водневого показника середовища
- •5.2. Кореляційний аналіз та прогнозна математична модель взаємозв’язку концентрації нікелю у воді та розчинної форми металу у прибережному мулі
- •Залежність концентрації нікелю у воді від розчинної форми металу у прибережному мулі
- •5.3. Кореляційний аналіз та прогнозна математична модель взаємозв’язку розчинної форми нікелю від валової форми металу у прибережному мулі
- •Залежність розчинної форми нікелю від валової форми металу у прибережному мулі
- •Висновки
- •Список літератури
- •Анотація
3.2. Температурний режим ставу озера Пісочне
Загальною особливістю термічного режиму досліджуваного озера є добра теплозабезпеченність. Середньорічна температура повітря в регіоні коливається в межах 5,6 – 8,2, середня за липень – серпень – 17 – 18°С [44].
Тому більшу частину літнього періоду вода в озерах прогрівається до 15— 20°С. Вирішальним фактором формування термічного режиму кожної конкретної водойми є його морфометрія – розмір акваторії і глибина.
В глибокому озері Пісочне повне перемішування водних мас по глибині проходить лише двічі на рік – за рахунок температурної конвекції. Річний цикл термодинаміки води озера на глибоких ділянках має шість періодів зимової стагнації, весняної циркуляції, літньої стагнації і осінньої циркуляції, розділених короткочасними періодами весняної і осінньої гомо термії [8].
Вплив термічного режиму на функціонування всіх ланок екосистем відчутне. Так, в період літньої стагнації водна товща розділяється на три шари. Верхній, найбільш прогрітий шар води (епілімніон) постійно перемішується, температура в ньому вирівнюється. Потужність його на озері досягає 10—12 м, коливаючись в середньому від 2 до 6 м [15].
Нижче формується, як правило, шар із найбільшими градієнтами температур (металимніон). Він блокує перенесення маси, запобігає надходженню біогенних речовин з нижніх горизонтів в трофогенний шар, чим послаблює фотосинтетичні процеси і лімітує продукування органічної речовини фітопланктоном.
В нижньому шарі (гіполімніоні) спостерігається незначне пониження температури з глибиною [41].
3.3. Трофо - сапробіологічна характеристика озера Пісочне
Озеро Пісочне є в основному мезотрофним ( – олігосапробним) з відхиленнями: весною в область оліго-мезотрофних ( – олігосапробних), восени – мезо-евтрофних (/ -мезосапробних) вод. Середньовегетаційний ранговий показник складає 3,16, за рахунок погіршення трофо-сапробіологічного стану оз. Пісочного в осінній період [40].
Весною і літом лише два показники зміщувались в область підвищеної трофності і сапробності: весною – рН (евтрофна категорія, -мезосапробна зона) і БПК5 (ев-політрофна категорія, / -мезосапробна зона), літом – амонійний азот і чисельність бактеріопланктону (евтрофна категорія, // -мезосапробна зона). Восени ж чисельність бактеріопланктону оцінювалась категорією евтрофних (// -мезосапробних) вод, біхроматна окислювальність – категорією евполітрофних (/ -мезосапробних), чисельність бактерій групи кишкової палички – політрофних (// - мезосапробних), а пермарганантна окислювальність – навіть гіпертрофних (-полісапрбних вод) [44].
3.4. Гідрологічна та біологічна характеристика озера
Основною особливістю гідрологічного режиму озера Пісочного є відносно стабільне положення рівня води.
Дані спостережень поки не дають основ до висновків про тенденцію підвищення чи пониження рівня води в озері. На фоні природних циклічних коливань можна виділити і ті зміни, які логічно очікувати через меліорацію. Таким чином, фактором коливання рівня води цих водойм є співвідношення компонентів водного балансу. Основними складовими прихідної частини водного балансу озера є атмосферні опади, притік поверхневих та підземних вод. Розхід води із озер визначається випаровуванням з водної поверхні и стоком [42].
У табл. 3.4.1 представлені певні об’єми притоку озера Пісочного. При цьому річний шар опадів складає 5,9 мм. На основі цих даних визначені коефіцієнти і періоди водообміну – важливі показники водойм. Їх аналіз показує, що досліджене озеро слабо протічне. Умовна зміна води в них здійснюється приблизно за 9 років.
Таблиця 3.4.1
Характеристика протічності озера Пісочне
Прихідна частина водного балансу, млн.м3 /рік |
Коефіцієнт водообміну, рік-1 |
Період водообміну, роки |
|
опади на поверхню озера |
Всього |
|
|
1,12 |
1,46 |
0,11 |
8,97 |
До важливого аспекту гідрологічних умов функціонування водних екосистем відноситься внутрішньоводна динаміка. Відомо, що гідродинамічні процеси приймають активну участь у формуванні якісного складу водних мас і біопродуктивності водойм. Вони визначають перенос речовин до місць їх подальшої трансформації і інтенсивність їх колообігу в екосистемі, впливають на швидкість процесів забруднення і самоочищення водойм, забезпечуючи умови функціонування гідробіоценозів [39].
Основними із гідродинамічних явищ у озері є течії і турбулентне перемішування. Із існуючих видів течій для озера Пісочного найбільш характерними є дрейфові і супутні їм компенсаційні. Спостереження дозволили виявити перш за все активну реакцію внутрішньоводної динаміки на вітрову дію [41].
Визначено, що зміни напряму і швидкості поверхневої дрейфової течії проходить тут практично одночасно із зміною напряму та швидкості вітру. А оскільки вітровий режим в регіоні характеризується нестійкістю, поля течій в озері також непостійні [39].
За кількістю завислої у воді речовини Шацькі озера є унікальними водоймами України. Звичайно мутність води тут не перевищує 1—3 г/м3. Лише на мілководних ділянках більшість озер в періоди посилення вітру вміст зависей може збільшуватись в 3—3,5 рази.
Найменше завислих речовин міститься у воді озера Пісочне. Середня мутність води в ньому ледь досягає 1. Автохтонна завись озера є основним компонентом завислого матеріалу, часто містить велику частину органічної речовини [37].
Згідно гідрооптичних (табл. 3.4.2) параметрів світлового режиму у озері Пісочному найбільш прозора вода [41].
Таблиця 3.4.2
Оптичні характеристики водних мас озера Пісочне (липень – серпень 1988 р.)
Інтегральний показник послаблення світла, а ФАР.м 1 |
Межі коливань пошарових значень, а ФАР.м 1 |
Коефіцієнти підводної освітленості, (-1). % |
Потужність фотичного шару, м |
Прозорість, М |
0,19 |
0,15 – 0,28 |
0,608 |
10,7 |
5 |
Інтегральний по глибині показник послаблення світла у них не перевищує 0,2 м"1. Потужність фотичного шару тут біля 10 м, прозорість подиску Секки – 4,5 м.
Загальною закономірністю оптичних властивостей водних мас Шацьких озер є підвищення поглинаючої здатності придонних шарів при глибині менше 6 м, що зв’язане з наявністю у цих шарах завислих частин [35].
Приведені еколого - гідрологічні дослідження озера Пісочне Шацького національного природного парку дозволяють прийти до певних висновків. Основний із них у тому, що через слабкий водообмін дане озеро надзвичайно чутливе до різних антропічних впливів, зв’язаних із забрудненням водних мас, прибережного мулу і біоти. Оскільки озеро практично безстічне, то всі консервативні забруднюючі речовини, що надходять накопичуються у воді, прибережному мулі та гідробіонтах. Нейтралізація неконсервативної частини забруднень, що потрапляють, обумовлена внутрішньо водними біохімічними процесами, що в значній мірі визначається динамікою (рухливістю) водних мас. Ця динамічна складова самоочищуючого потенціалу у кожного з озер різна. Цей факт важливий в тому плані, що розміщення елементів антропічного навантаження (населених пунктів, баз відпочинку, пляжів, туристичних баз, стоянок і тд.) повинно враховувати динаміку водойми чи його прилеглої частини, тобто їх самоочищуючий потенціал [38].
Оскільки співвідношення процесів забруднення і самоочищення озера Пісочного залежить від гідрологічних умов, його можна регулювати зміною останніх. Для цього необхідно визначити числові співвідношення між гідрологічними процесами (явищами, характеристиками) і реакцією компонентів екосистеми озера на їх зміни.
РОЗДІЛ 4. РОЗПОДІЛ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У СКЛАДОВИХ ОЗЕРА ПІСОЧНЕ