3.2 Биогенная нагрузка

Ежемесячный отбор проб по району исследований проводился практически одномоментно – в течение одного-двух, реже трех дней. Такой же порядок сохранялся и в 1987–1990 гг., когда по водосборам Городского склона и р. Валдайке пробы отбирались ежедекадно.

Все расчеты выполнялись для месячных величин. Если в течение месяца бралось несколько проб, то предварительно вычислялась среднемесячная величина. Всего за этот период было отобрано 4 745 проб и сделано 28 000 элементоопределений. По всем материалам создана база данных, включающая программу для ее статистического анализа (программа сделана А.В.Кокоревым). По каждому ряду ежемесячных величин было построено распределение, которое аппроксимировалось кривой Пирсона III типа. Отдельные случаи, резко выпадающие из распределения, выбраковывались. Число таких случаев по неорганическому фосфору составило – 1,2%, по Сорг – 1,3%, по неорганическому азоту и общему фосфору – 3,4%. Подбором соотношения С_S / C_V кривая уточнялась, а затем рассчитывались: средняя, стандарт, С_S, С_V, медиана, мода и координаты кривых распределения для интервалов 5-95% обеспеченности.

Такая же методика применялась для расчета среднемесячных величин, но ввиду небольшого числа членов выборок (не больше 21) вычислялись только средние величины; для всех остальных водотоков бассейна озер Валдайское и Ужин использованы месячные слои стока, рассчитанные по уравнению водного баланса для чаши озер (3).

Годовые величины выноса биогенных веществ. Средние величины выноса биогенов и органического вещества за период наблюдений представлены (таблица 14). Можно отметить согласованность концентраций с ландшафтными особенностями водосборов и степенью антропогенного давления. Сравнение характеристик частных водосборов бассейна озер Валдайского и Ужин с величинами по замыкающему створу (р.Валдайка) показывает аккумуляционную функцию этих озер с замедленным водообменом по отношению к биогенам, поступающим с притоком. Эффект удержания фосфора имеет место и по водосбору р.Поники, в русловую сеть которого, в 1км выше створа, включено Нерецкое озеро с глубинами до 14 метров[10].

Месячные величины выноса биогенных веществ. Внутригодовое распределение величин выноса представлено на (рисунок 8). В левой колонке этого рисунка приведены соответствующие графики внутригодового хода нормированных концентраций (Ki /  Ki /12, где Ki – cреднемесячные концентрации за весь период наблюдений).

Отмеченное при анализе среднегодовых величин расходных концентраций разбавление в период весеннего половодья и осенних дождей для Pнеорг можно просмотреть и здесь. В зимнюю и летнюю межени концентрации Pнеорг растут. Для Pобщ это выражено еще слабее. Концентрации Nнеорг имеют хорошо выраженные – весенний максимум, летний (вегетационный) минимум и рост концентраций в период осенних дождей. Колебания содержаний Cорг носит характер, близкий к случайному.

При наложении концентраций на гидрограф (т.е. расчете выноса) картина приобретает упорядоченный характер. Доля весны (март – май) в общем выносе составляет в среднем 57% –для неорганического азота, 50% – для органического углерода, 47% – для общего фосфора и 44% – для неорганического фосфора.

Роль пашни в общем выносе фосфора с водосбора резко возрастает в условиях их мелиоративного преобразования.

Таблица14 – Средние за период 1975-1995 гг.выносы биогенных веществ со стоком, кг/км² год [10]

Водоток	N- NH4+NO3 +NO2	Nобщ1	Pнеорг	Pобщ.	Сорг
Бассейн озер Валдайское и Ужин
в т.ч. водосборы Городского склона
Язынец	2276	2537	156,0	175,0	4287
Неглинный	2248	2508	183,0	287,0	4084
Февральский	1315	1524	63,0	84,0	3443
Архиерейский	952	1142	44,0	58,0	4363
Галязинский	966	1157	59,0	105,0	4156
Интернатский	964	1154	38,0	70,0	4600
в т.ч. водосборы с включением сельхозугодий
Голова	774	954	6,4	18,7	5485
Шуйский	441	603	3,4	14,3	13577
Усадьевский	186	334	5,0	17,4	10298
Учхозовский	1832	2069	1,4	10,7	8856
в т.ч. лесные водосборы
Таежный	192	341	4,9	13,1	10450
Поника	210	360	3,0	9,7	4436
Крутой	340	497	4,6	14,1	6342
Замыкающий створ
Валдайка	114	259	2,6	9,8	1843

Продолжение Таблицы 14

Бассейн реки Полометь
р.Полометь-Дворец	219	369	3,7	16,7	7300
р. Гремячая	442	604	27,4	47	5090
р.Полометь-Яжелбицы	323	479	11,4	28,5	7491

По данным исследований 1988–1985гг. по участку “Горки” (площадь – 35 га, уклон – 0,023, длина вдоль склона – 720м, ширина – 420м, экспозиция – СЗ, объемный вес почвы – 1.5, среднее содержание Р₂О₅ по Кирсанову – 12-15 мг/100г почвы) в неблагоприятный год смыв почвы составил 20.9м³/га, достигая в нижней части склона, в местах наибольшей концентрации стока, 82 м³/га. Средняя величина смыва почвы за 1983–1985 гг. составила 10,4м³ /га. В пересчете на общий фосфор его вынос составил 1,98; 7,81 и 0,99 кгP/га соответственно. Средняя концентрация минерального фосфора и минерального азота в дренажном стоке этого участка за период 1979–1986 гг. по данным ВФ ГГИ составила 0,084 мг/л и 9,2 мг/л соответственно.

Это приближается к уровням выноса с городских территорий в условиях сброса коммунальных стоков в русловую сеть [10].

Рисунок 8 – Внутригодовое распределение величин выноса биогенных веществ.