34 Методка расчета внешней фосфорной нагрузки на лимносистему.

(Ребята вспоминайте практическую работу)

С поступлением биогенных веществ в озера тесно связаны процессы эвтрофирования озер. Различают естественное эвтрофирование озер, когда процесс развития лимносистем протекает медленно на протяжении голоцена и озера эволюционируют от олиготрофного водоема к статусу высоко эвтрофного и на закючительном этапе к дистрофному. Однако в процессе интенсивной хозяйственной деятельности озера получают определенный антропогенный пресс. В данном случае процесс их эволюции существенно ускоряется. Озера не достигая своего статуса ускоряют свой эволюционный ход. Этот процесс лимнологи называют антропогенным эвтрофированием озер (рис. 7.4). Скорость эвтрофирования озер зависит от климатических условий и местных (локальных) условий, которые в совокупности и определили современный облик озер и их статус. Все озера интенсивно развиваются и завершают свою роль в природных ландшафтах перерождением в болотный массив (болото).

Процесс эвтрофирования зависит от внешней и внутренней биогенной нагрузки.

Внешнюю биогенную нагрузку на озеро можно рассчитать по формуле: Lс = Pосн.+ Pб + Pс + Pn + Pn+m + Pa,

Где - Lс – внешняя биогенная нагрузка на озеро, г Р/м2 год; Pосн. - поступление фосфора из основных водотоков, г/м2 год; Pб – поступление биогенов из прилежащего к озеру водосбора, г/м2 год; Pс – поступление биогенов с атмосферными осадками, г/м2 год; Pn - поступление биогенов с подземными водами, г/м2 год; Pn+m - поступление биогенов за счет околоводных птиц и животных, г/м2 год; Pa – поступление биогенов из точечных источников антропогенного происхождения, г/м2 год.

В связи с огромным значением фосфора и других биогенных элементов в продукционных процессах и эвтрофированием озер были предложены многочисленные формулы и модели для определения фосфорной нагрузки и концентрации фосфора в озерах. Критическую нагрузку фосфора на озеро R. A. Vollenweider (1976) предложил рассчитывать по формуле:

Lс = 10 z QV (1 + V/Q),

где Lс – критическая нагрузка, мг/Р м2 год; z – средняя глубина озера, м; Q – сумма притока воды с водосбора и атмосферные осадки на озеро, м3; V – объем озера, м3.

Зная величину первичной продукции фитопланктона, фитобентоса и их элементный состав (С : N : Р), можно рассчитать вероятную величину фосфора и азота, которые пошли на создание данной продукции, и из этой величины вычесть величину внешней нагрузки, что даст внутреннюю нагрузку фосфором и азотом. Эти процессы тесно связаны с поступлением биогенных элементов. По последним исследованиям наиболее важным показателем эвтрофирования озер является фосфорная нагрузка.

Фосфор (минеральный) присутствует в воде главным образом в виде фосфатов (Р043-). Он входит в состав любого органического вещества, но в воде его содержание очень небольшое и в чистых озерах исчисляется тысячными долями миллиграмма на литр. В ходе сезонных изменений фосфаты, как и нитраты, летом почти исчезают в зоне эпилимниона. При отмирании организмов часть фосфатов поступает в воду, а также оседает в верхнем слое осадков. Благоприятные условия скопления фосфатов возникают в анаэробных условиях, свойственных гиполимниону. В годичном цикле наибольшее количество фосфора (сотые доли миллиграмма на литр) наблюдается в период зимней стагнации и в придонных слоях воды.

Обратно в воду из донных отложений фосфор возвращается вместе с железом и снова поступает в биотический круговорот.

Повышенное количество соединений фосфора в воде и в осадках служит свидетельством накопления органического вещества, поэтому низкий показатель фосфора в озере принято считать индикатором чистой воды.