Уровениый, температурный и гидрохимический режимы озер

У всех озер проявляются сезонные различия в уровенном, терми­ческом, газовом режимах, свойствах и составе водной массы, что обус­ловлено в основном климатическими условиями.

Озера области относятся к типу преимущественно снегового пи­тания и весеннего стока. В подземном питании водоемов участвует около 5—6 водоносных горизонтов четвертичного комплекса, а также водоносные горизонты каменноугольной и девонской систем.

О степени влияния талых вод на водный баланс можно судить по подъему уровня в них весной. Для многих озер уровенный режим опреде­ляется затяжным весенним половодьем и осенним паводковым режимом, а также устойчивой летней и зимней меженью. Максимальные уровни наблюдаются чаще всего в середине и во второй половине апреля. В сред­нем подъем уровня на многих водоемах составляет 0,5-1,5 м, редко боль­ше. Высокий подъем воды (2-4 м) ежегодно наблюдается на Купринском, Ельшанском, Петраковском и некоторых других озерах в связи с тесной связью их котловин с долинами рек. У некоторых озер (Акатовское, Сап-шо, Дго и других) под влиянием сгоно-нагонных явлений наблюдаются незначительные суточные колебания уровней, достигающие 2—4 см.

По характеру температурного режима все озера области относятся к умеренному термическому типу. По данным летнего вертикального распре­деления температуры в водяной толще, в области выделяются два типа озер: с устойчивой и слабо выраженной термической стратификацией.

К первому типу относятся озера с преимущественно глубокими кот­ловинами. Наблюдаемые различия в мощности эпилимниона (верхняя водная зона) позволяют выделить среди них два подтипа: стратифициро­ванные крупные озера с мощностью эпилимниона 5-6 м (Диво, Баклановское, Сапшо, Щучье и другие) и стратифицированные с малой площа­дью и мощностью эпилимниона 2-4 м (Глубокое, Круглое, Калыгинское и другие). На долю гиполимниона (нижняя, относительно холодная зона водной массы) в озерах этого типа приходится от 25 до 47% общего объе­ма водной массы. Падение температур в этих слоях колеблется всего от десятых долей градуса до 1,5-2°С максимально. Наиболее значительный температурный градиент (2—5°С) характерен для расположенного между ними слоя — слоя температурного скачка (металимниона).

Ко второму типу относятся озера с небольшими глубинами, у ко­торых в течение большей части безледного периода слабо выражена или вовсе отсутствует температурная стратификация.

Во многих мелководных озерах за счет активизации биохимиче­ских процессов в конце зимы наблюдается заметное повышение темпе­ратур на 0,5-1" С (Вервижское, Улицкое, Лаговское и другие).

Формирование ледового покрова и сроки ледостава зависят от тепло-запаса озер, интенсивности теплоотдачи водной массы, связанной с ветром и термическим состоянием атмосферы. Замерзают водоемы в среднем во второй-третьей декадах ноября. Продолжительность ледостава 150-170 дней. Мощность льда колеблется в пределах 40-85 см. При раннем выпаде­нии снега и высоте его 20-40 см толщина льда составляет 50-60 см.

В озерах области содержится почти 275 млн. м3 преимущественно качественной пресной воды. Минерализация озерных вод, по данным многолетних наблюдений, колеблется от нескольких первых десятков мг/л до 400—600 мг л, обычно же изменяется от 130 до 300 мг/л. По классификации О. А. Алекина и Г. А. Максимовича, воды относятся к гидрокарбонатной формации с преобладающей гидрокарбонатно-кальциево-магниевой фацией.

В летнее время величина общей минерализации в глубоких озерах, испытывающих подпитку из водоносных горизонтов дочетвертичного комплекса, колеблется в пределах 200-260 мг/л (Бол. Рутовечь, Бакла-новское и другие), у озер с неглубокими котловинами и небольшими пло­щадями водосборов, а также у озер водораздельных пространств (Озерков­ское, Дго и другие) — 100—130 мг/л. Зимой минерализация за счет изменения водного баланса в сторону увеличения подземного питания возрастает соответственно до 200-300 и 130-190 мг/л. Пониженная ми­нерализация воды наблюдается во многих мелководных озерах зоны днепровского оледенения — 110—190 мг/л летом и 110—200 мг/л зимой (Козлово, Б. Стоячее и другие). Ниже она бывает только в воде остаточных озер области (Демьян, Гавриловское, Лаговское, Бездонное и другие). Самая высокая минерализация (400-500 мг/л) практически в течение года отмечается в придонных слоях карстового озера Глубокого за счет влияния верхнефаменского водоносного горизонта.

В весенний и осенний сезоны, при резком увеличении в водном ба­лансе талых и атмосферных вод минерализация в озерах нередко сни­жается в 1,5-2 раза.

Преобладающим анионом в солевом составе является гидрокарбонат­ный ион, содержание которого колеблется от 50-190 мг/л в летнее время до 65—230 мг/л зимой. Максимальное его содержание (250—440 мг/л) наблюдается в придонных слоях карстовых озер (Глубокое, Круглое), наи­меньшее (6,1-30,5 мг/л) - в слабоминерализованных водах ряда остаточ­ных озер (Пальцевское, Арбат, Селезневское и другие).

Жесткость воды, определяемая содержанием кальция и магния, обычно составляет 30-60 мг/л, в ряде карстовых озер она возрастает до 80—110 мг/л. Исключительно низкая жесткость характерна для озер с болотным режимом питания. Содержание других ингредиентов в водо­емах незначительно, от нескольких мг/л до 20-30 мг/л.

Содержание растворенных в воде газов (О₂, СО₂, H₂S) находится в прямой зависимости от особенностей термического состояния водной массы и интенсивности биохимических процессов, направленность ко­торых во многом определена типом озерной котловины.

В глубоких стратифицированных крупных озерах кислородный ре­жим относительно устойчив в течение года; даже в зимний период в придонных слоях насыщенность воды кислородом составляет около 20-30%. У глубоких, но небольших по площади озер в зоне гиполимниона в зимнее время наблюдается дефицит кислорода.

Многочисленные мелководные озера, особенно малой площади, отно­сятся к группе с недостаточным содержанием кислорода в зимнее время, в результате чего в них нередки заморные явления (Купринское, Улицкое, старичные озера и другие). В распределении свободной углекислоты наблю­даются закономерности, противоположные установленным для кислород­ного режима.

Содержание биогенных элементов от сотых, тысячных долей мг/л возрастает от летнего периода к зимнему до 0,5-0,6 мг/л. Содержание железа обычно определяется от нескольких сотых долей мг/л до 0,5-1,5 мг/л, только в некоторых озерах в зимний период его содержание возрастает до 3,0-7,5 мг/л (Озерищенское и другие).

Содержание органического вещества в водной массе зависит от фи­зико-химических особенностей водоемов. В неглубоких озерах с богатым органическим миром и низкой прозрачностью (менее 2 м), а также водо­емах, расположенных среди болот, перманганатная окисляемость даже в зимнее время превышает 10 мг/л (цветность воды 25-60 градусов). Для глубоких озер с высокой прозрачностью в течение года (Чистик, Лошамье) она составляет 4—7 мг 02/л. Самое низкое содержание органических веществ (окисляемость изменяется от 1,2 до 2,8 мг 02/л) в течение года встречено в исключительно бедном жизнью оз. Пальцевском (Вервижское торфоболото).

Концентрация водородных ионов в озерах колеблется от слабощелочной (рН=7,5-8,0) в поверхностном слое (Витрино, Едрица и другие) до нейтраль­ной (рН=7,2-7,0) и слабокислой (рН=5,5-6,5) (Петраковское, Елыпа и др.).

Антропогенное влияние второй половины XX века заметно усили­ло процессы эвтрофирования и зарастания озерных водоемов области. Оно несколько замедлилось в 90-е годы в связи со спадом хозяйствен­ной деятельности.

Естественный ход развития озер заметно нарушился в 60-е годы, это обусловлено, прежде всего, интенсификацией сельскохозяйственного производства, выразившейся в широком использовании органоминераль-ных удобрений, пестицидов, развитием мелиорации, строительством жи­вотноводческих комплексов, водохранилищ на озерах (Сошно), развити­ем туризма и т. д. Это привело к цветению воды в ряде озер, уменьшению ее прозрачности, сокращению содержания в ней кислорода. Повысилась закисленность вод, увеличилась их общая минерализация за счет ионов S042, C1 и иных ингредиентов. Это особенно заметно проявлялось в та­ких озерах как Акатовское, Купринское, Рытое, Глыбай, Витрино, Залюбище, Чепли, Сошно, Сапшо и др. Например, на оз. Акатовском удли­нились на весь летний сезон сроки интенсивного цветения водорослей. На многих его пространствах плавают их целые острова — конгломера­ции; быстро зарастает и превращается в болото Купринское озеро. В свя­зи с добычей лечебных илов зарастает макрофитами водорослями озеро Мутное. Заметно ухудшается состояние Сошнинского водоема-охладите­ля при Смоленской ГРЭС (п. Озерный).

Благополучнее обстоят дела с озерами, удаленными от населенных пунктов, дорог, находящихся в лесных массивах: Рябиковским, Мохань, Лошамье, Калыгинским, Гавриловским, Чертановским и др.