2 Билет

1. Роль кислородного режима водоемов

Кислород - один из наиболее важных элементов в водной экосистеме. Он контролирует течение многих химических реакций, является основой для высших форм жизни и интегральным индикатором общего состояния экосистемы. Определение закономерностей кислородного режима водоема имеет большое значение для решения проблемы формирования и прогноза качества воды, что особенно актуально для стратифицированных долинных водохранилищ, которые используются для питьевого водоснабжения. Большинство водохранилищ России - это водохранилища долинного типа и они чаще всего относятся к мезотрофным или евтрофным водоемам димиктического типа. Функционирование их экосистем определяется, с одной стороны, комплексом гидрологических процессов, а с другой - характером и интенсивностью биологических процессов. Поэтому необходимо изучение кислородного режима и факторов, его определяющих, с учетом особенностей исследуемого водоема. Исследован механизм и получены закономерности и количественные оценки влияния гидрологической структуры слабопроточного евтрофного водохранилища на его кислородный режим:

• выявлена связь интенсивности и направленности биологических процессов с гидрологической структурой водной толщи (которая характеризуется устойчивостью, соотношением толщины фотического и поверхностного перемешанного слоев, температурой воды).

• получены эмпирические зависимости скорости обогащения воды кислородом в результате фотосинтеза фитопланктона в стратифицированных и дестратифицированных летом участках водохранилища;

• обнаружено, что изменение скорости потребления кислорода в толще воды летом определяются вертикальной устойчивостью (стратификацией) водной толщи, а зимой - перемещением водных масс;

• получены статистические зависимости скорости потребления кислорода в толще воды от определяющих его факторов: содержания кислорода, его дефицита, валовой первичной продукции фитопланктона;

• обнаружено влияние устойчивости стратифицированной водной толщи к перемешиванию на распределение в ней органического вещества, которое, в свою очередь, определяет летом скорость поглощения кислорода донными отложениями. При слабой стратификации основную роль в их поглощении кислорода играет бактериобентос, а при сильной - роющие грунт животные зообентоса.

• показано, что вклад донных отложений в снижение запаса кислорода в водоеме в период ледостава уменьшается на протяжении зимы, при этом роль лимитирующего фактора поглощения кислорода грунтом переходит от содержания ОВ в нем к содержанию кислорода в придонной воде.

• обнаружено, что формирование аноксидной зоны в придонных слоях стратифицированного долинного водохранилища летом при штилевой погоде может начинаться в верховьях, а зимой аноксия развивается преимущественно в приплотинном районе;

• показана опосредованная роль размеров осушенной зоны, формирующейся при сезонных колебаниях уровня воды в водохранилище, на процесс поглощения

Ветер и дождь имеют большое значение для кислородного режима водоема, а без кислорода рыба жить не может. Основная масса кислорода поступает в водоем из атмосферы. Интенсивность растворения атмосферного кислорода в воде зависит от различных причин, но в первую очередь от температуры воды и перемешивания ее слоев. Чем ниже температура воды (конечно, в определенных пределах), тем лучше усваивает она кислород и сохраняет его. Лучше всего перемешивается вода при ветре, а дождевые капли, насыщенные кислородом, очень хорошо пополняют его запасы в водоеме.