8. Гипотетическая модель эволюции природы искусственных гидроэкосистем.

С поднятием уровня воды и применением других способов восстановления заросших озер происходит изменение лимнических условий в озере. Они свидетельствуют о признаках омоложения, или олиготрофии лимносистем. Значения биомассы и видового состава гидробионтов также свидетельствуют о снижении трофности водоемов. При незначительном подъеме уровня озер изменения в их режиме имеют размытый характер, наблюдается временная релаксация лимносистемы: минуя период деэволюции она восстанавливает равновесное состояние в течение 5-6 лет. Инерционность лимносистемы противостоит геоэкологическим факторам. При больших подпорах более глубокая перестройка лимносистемы происходит в четыре стадии: озерная (состояние естественного озера на определенном трофическом уровне), стадия становления или деэволюции (активизации внутриводоемной перестройки), стадия стабилизации процессов в лимносистеме на новом уровне и озерная (вторичная) стадия.

9. Круговорот азота.

Обогащение азотом происходит за счет поступления его из воздуха, сбросов с водосбора, автохтонных процессов. В круговороте азота принимают деятельное участие бактерии (азотофиксаторы). При отмирании животных организмов белковые вещества разрушаются под действием бактерий и содержащийся в них азот выделяется в виде иона NH4 (процесс аммонификации). Вот почему повышенное содержание аммиака в воде служит одним из показателей загрязне­ния озера. Поднимаясь в верхние слои воды, попадая в условия окислительной среды и действия аэробных бактерий, NH4 окисляется до NO2, а затем до NO3 в процессе нитрификации. Нитраты в анаэробных условиях способны восстанавливаться до свободного азота, который выделяется в атмосферу в процессе денитрификации, заканчивая, таким образом, круговорот азота в озерах. Азот, поступая в озеро из воздуха и в процессе денитрификации, присутствует в воде в виде нитратов, нитритов, аммонийного азота. В глубоких чистых озерах все формы азота не превышают тысячных, реже сотых частей мг в литре. В загрязненных водоемах заметно повышается содержание аммонийного азота, особенно в конце зимней стагнации, когда его величина достигает 1,0 мг/дм3.В большинстве озер Белоруссии содержание соединений азота небольшое в связи с невысокой гумификацией и богатством фитопланктона. В период летней стагнации и «цветения» содержание нитритов минимальное, вплоть до полного потребления. В придонных слоях его количе­ство несколько увеличивается (до сотых долей миллиграмма на литр). В годичном цикле максимальные концентрации азота характерны для конца зимней стагнации. В это время накапливается органическое вещество и сокращается деятельность растений. В озерах, загрязненных сельскохозяйственными сбросами, заметно увеличивается количество аммиачного азота.

10. Круговорот фосфора

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. Поступает в воду в результате турбулентного перемешивания из донных отложений, за счет антропогенной нагрузки. Внесение удобрений увеличивает долю фосфора в водорасстворимых соединениях, т.е. он поступает в озеро не прямо. При увеличение лесистости поступление фосфора снижается до 3 раз, т.к. растительность задерживает фосфор. Защитную роль также играет пойма ручьев. В ходе сезонных изменений фосфаты, как и нитраты, летом почти исчезают в зоне эпилимниона, в чистых глубоких и средне глубоких озерах его содержание составляет тысячные и сотые доли миллиграмма фосфора в литре. 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. Сезонные колебания фосфора связаны с закономерностями его круговорота. Летом соединения фосфора поглощаются растительными и животными организмами. При их отмирании соединения фосфора разлагаются. Часть их в виде фосфатов поступает в воду, часть вместе с железом оседает в донных осадках, особенно в периоды циркуляции. В периоды стагнаций фосфор из осадка одновременно с железом поступает в воду и в гиполимнионе его содержание увеличивается до десятых долей миллиграмма в литре. При антропогенном загрязнении и эвтрофировании содержание фосфора в гиполимнионе может превысить 0,9-1,0 мг/дм3. 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.