Самоочищення водних об'єктів

Трофність водного об'єкта відповідає рівню надходження органічної речовини або рівнюі його продукування в одиницю часу і, таким чином, є вираженням спільної дії органічної речовини, яка утворилась при фотосинтезі і надійшла ззовні. За рівнем трофності виділяють два крайніх типи водних об'єктів - оліготрофні і евтрофні.

Основним механізмом природного процесу евтрофікації є замулювання водойм. Антропогенна евтрофікація відбувається внаслідок надходження у воду надлишкової кількості біогенних елементів, як результат господарської діяльності. Високий вміст біогенів стимулює автотрофну гіперпродукцію органічної речовини. Результатом цього процесу є цвітіння води внаслідок надмірного розвитку аль-гофлори. Серед біогенних елементів, що надходять у воду, найбільший вплив на процеси евтрофікація створюють азот і фосфор, оскільки їх вміст і співвідношення регулює швидкість первинного продукування. Інші біогенні елементи, як правило, утримуються у воді в достатніх кількостях і не створюють впливу на процеси евтрофікації. Для озер елементом, що лімітує, найбільше часто є фосфор, а для водотоків - азот.

Віднесення водного об'єкта до визначеного рівня трофності здійснюється за надходженням органічної речовини. Найбільше часто в сучасній практиці як індикатори використовують величини надходження біогенних речовин, концентрації біогенних речовин у водному об'єкті, швидкість виснаження кисню в гіполімніоні, прозорість води, біомасу фітопланктону. Фітопланктон є основним первинним продуцентом у більшості водних екосистем. Тому екологічний стан більшості водойм визначається фітопланктоном і залежить від ряду фізичних, хімічних і біологічних факторів середовища існування [18].

Фізичні фактори евтрофікації.

Освітленість. Проникнення світла в товщу води визначається рядом факторів (рис. 1). Падаюче світло поглинається самою водою і розчиненими в ній забарвленими речовинами, розсіюється зваженими речовинами, що є у воді. Глибина, на якій освітленість складає 5% від освітленості на поверхні, називається евфотним горизонтом. Вище евфотного горизонту розташовується евфотна зона. Зміна первинної продукції з глибиною залежить від зміни освітленості. У літні місяці можливий зсув максимуму продуктивності в глибину. Це пояснюється надлишковою освітленістю на поверхні, що приводить до гноблення фітопланктону, унаслідок чого найкращі умови для його існування створюються в більш глибоких шарах.

Рис. 1. Залежність валової первинної продукції від освітлення

Температура впливає на фізичні і біологічні процеси евтрофікації. Вона визначає ступінь насичення води киснем, температурний профіль впливає на інтенсивність вертикальної турбулентності й у такий спосіб впливає на перенос біогенів із придонних областей у епілімніон. Температура також впливає на величину первинної продукції (рис. 2). Значення оптимальної температури змінюється в залежності від виду організмів, але в більшості випадків лежить у діапазоні 20-25° С.

Рис. 2. Залежність валової первинної продукції від температури

Швидкість потоку. Величина швидкості впливає на життєдіяльність гідробіонтів. При значеннях швидкостей, рівних так званій лімітуючій швидкості, починається процес пригнічення гідробіонтів, а збільшення швидкості до значень більше критичних приводить до загибелі гідробіонтів (Рис. 3.).

Рис. 3. Залежність валової первинної продукції від швидкості потоку

Хімічні фактори евтрофікації.

Розчинений кисень (РК). Низька концентрація РК у воді приводить до розвитку анаеробних процесів. У цьому випадку основним джерелом продукування стають анаеробні процеси ферментації, що приводять до виділення у воду метану і сірководню. Концентрація РК змінюється як із глибиною, так і протягом добового циклу. У денний час у трофогенному шарі відбувається збільшення концентрації РК. Однак у темний час доби фотосинтетична діяльність відсутня і відбувається тільки споживання кисню. Амплітуда добових коливань РК пропорційна біомасі первинних продуцентів. У евтрофованих водоймах це може привести до формування в темний час доби анаеробних умов [18].

Біогенні елементи. Гідробіонтам потрібно безліч біогенних речовин у визначеній пропорції. При недостачі кожного з них швидкість росту популяції сповільнюється. У цілому, швидкість росту популяції залежить від наявності лімітуючого елемента (рис. 4). Як правило, до числа лімітуючих елементів, у водних екосистемах відносяться фосфор, азот і, значно рідше, вуглець. При підвищеному надходженні біогенів швидкість первинного продукування може досягти максимальної величини, що приводить до евтрофікації.

Цікаві статті з розділу

Сучасні екологічні проблеми озера Сиваш та шляхи їх вирішення
Дипломна робота представлена на 50 сторінках, має 7 рисунків та 2 таблиці. При написанні роботи було використано 56 літературних джерел. Тема дипломної роботи – Сучасні екологічні проблеми озер ...

Екологічна характеристика території природного заповідника Кам'яні Могили
Актуальність: у наш час степові екосистеми піддались найбільш сильному антропогенному впливу. Розорювання, зрошення, забудова, вплив хімічних реагентів, монокультура, вітрова та водна ерозія ...

Екологічна оцінка стану навколишнього середовища в басейні річки Дніпро
До найактуальніших проблем сьогодення, що торкаються кожного жителя планети, й від яких залежить майбутнє людства слід віднести проблеми екологічні - проблеми раціонального використання природних ресу ...