Краткая характеристика результатов работ ИвНИС в 2022 г.
1.Сравнительный анализ показателей и составляющих гидрохимического режима Иваньковского водохранилища в начале августа 2020—2022 гг. показал, что разные температурные условия, объемы притока воды за предыдущий месяц и уровни воды определили их различие. Различными были, прежде всего: прозрачность, минерализация воды, цветность, концентрации железа общего, марганца, нитратов, фосфат-иона, БПК
В более дождливый и прохладный август 2020 г. значения прозрачности, цветности, концентрации железа общего и нитратов были более высокими, чем в августе двух последующих лет. В более жаркий август 2022 г. при уровне воды на полметра ниже НПУ отмечались более высокие концентрации минерального фосфора, особенно в придонном слое. Более неблагоприятный кислородный режим отмечался в водохранилище в более жаркий август 2022 г. Дефицит кислорода в придонных слоях способствовал высвобождению марганца и фосфатов из донных отложений.
Различные гидрометеорологические условия трех последних лет сказались не только на гидрохимическом режиме, но и на протекании внутриводоемных процессов в водохранилище и в частности на развитии фитопланктона.
Выявлено увеличение минерализации воды и уменьшение цветности, перманганатной окисляемости, концентраций железа общего и прозрачности воды от мая к августу 2022 г.
По содержанию минерального азота в мае качество воды водохранилища соответствовало классу «олиготрофный» в июне «мезотрофный», а в августе «эвтрофный».
2. Сравнительный анализ качества воды в замыкающем створе Угличского водохранилища в летний период различных по водности лет показал, что водность периода играет определенную роль в формировании качества его воды. В месяцы повышенной водности значительно увеличиваются в воде значения ХПК, фосфатов и иона аммония. Учет водности периода необходим при прогнозных оценках качества воды.
3. В августе 2020 и 2021 гг. по численности и биомассе на всех станциях исследования доминировали диатомовые Aulacoseira ambigua и Aulacoseira granulata, доля которых составляла от 10 до 56 %. Синезелёные водоросли выступали в качестве доминантов лишь на отдельных станциях.
В августе 2022 г. состав доминантных сообществ фитопланктона был наиболее разнообразен и состоял из представителей синезелёных, зелёных, диатомовых и динофитовых водорослей.
Анализ эколого-географических характеристик показал, что основу флоры, как и в прошлые годы исследования, облигатные планктёры и планктёры-обрастатели (51 % и 30 % соответственно), космополитные организмы (97 %), индифферентные к минерализации воды и рН окружающей среды (81 % и 80 % соответственно). По отношению к степени органического загрязнения выделялись β-мезосапробы (53 %), показателей загрязнённых и грязных вод — 18 %, чистых вод — 27 %. Полученные данные мало чем отличаются от результатов прошлых исследований.
с. Городня, автор фото Чекмарева Е.А.
Индекс сапробности изменялся в августе 2022 г. от 1.91 до 2.14, что практически не отличается от результатов прошлогодних исследования: в августе 2021 г. величина сапробности составляла 1.74-2.13, в августе 2020 г. — 1.91-2.10. Вода в Иваньковском водохранилище по индексу сапробности по-прежнему характеризуется как «умеренно-загрязнённая» и относится к 3-му классу качества.
Индекс биологического разнообразия Шеннона изменялся по акватории водохранилища в августе 2022 г. от 3.43 до 4.29, что значительно выше данных за 2020- 2021 гг. (0.99-3.43 в 2020 г. и 3.24-3.75 в 2021 г.).
По данным измерений активности продукционно-деструкционных только в 2022 г. величина деструкции превышала величину продукции и имела наибольшие значения в период августовских съемок 2020—2022 гг. Следовательно гидроэкологические условия каждого конкретного года обусловливают различную интенсивность самоочищения водоема.
4.Проведенные в 2022 гг. исследования состояния зообентоса Иваньковского водохранилища и его участия в процессе самоочищения водоема, позволяют отметить следующее:
- значительная концентрация органического вещества в глубоководной зоне Иваньковского водохранилища при высоких показателях температуры придонного слоя воды способствует возникновению аноксидных условий, приводящих к упрощению структуры сообщества донных беспозвоночных и увеличению доли олигохет в его составе;
- малощетинковые черви, являясь доминирующей группой в сообществах донных животных иловых биотопов, играют основную роль в процессе биологической утилизации и трансформации органического вещества донных отложений глубоководной зоны водохранилища. Являясь основными биотурбантами, олигохеты способствуют переносу растворенного кислорода и усилению активности бентических микроорганизмов, что положительно сказывается на самоочищающей способности водоема;
- фильтрационная деятельность Dreissena polymorpha вносит существенный вклад в самоочищение водоема, снижая процесс его эвтрофирования. Несмотря на летний дефицит растворенного кислорода в придонных водах, угнетающий жизнедеятельность велигеров (планктонная стадия развития моллюска), высокие весенние и осенние показатели растворенного кислорода в придонном слое воды позволяют минимизировать негативное влияние летней гипоксии на воспроизводство моллюска в течение вегетационного периода;
- проведенный расчет объема воды, профильтрованного Dreissena polymorpha в 2022 г., показал меру участия моллюска в процессе самоочищения Иваньковского водохранилища. В настоящее время обитающая в водохранилище популяция дрейссенид способна профильтровать до 1,5 его объема за сезон, что способствует оздоровлению экосистемы водоема.
В настоящее время обилие видов донных животных, их продуктивность, подвижность и способность к переработке субстрата (олигохеты) или фильтрации воды (моллюски) способствуют сохранению потенциала самоочищения Иваньковского водохранилища.
с. Городня, автор фото Чекмарева Е.А.
5.Для выявления геохимического взаимодействия между системой «вода-донные отложения» необходимы подробные исследования, лабораторные эксперименты с известной концентрацией химического элемента в воде и накоплением его в донных отложениях. В проточных речных водных системах, чаще всего, медь (Cu) и свинец (Pb) активно накапливают корни и прикорневая система. Основное накопление свинца происходит в Волжском плесе Иваньковского водохранилища.
Источниками загрязняющих веществ (ЗВ) являются сточные воды г. Твери и с территории застройки, промпредприятия (зверохозяйство в Ст. Мелково, Редкинский опытный завод и др.), автодороги. Медь (Cu) и свинец (Pb) в водных системах активно накапливают погруженные части растений, прикрепленные и свободноплавающие виды ВВР, которые часто обладают большой площадью листа, крупным стеблем, с хорошим приростом фитомассы (Trapa natans, Stratiotes aloides, Potamogeton lucens и др.).
Цветы, которые формируются за очень короткий период времени, могут являться частью ВВР, накапливающей Pb и Zn, что связано с потреблением растением в период роста соединений и растворенных в воде веществ (например, цветы Nymphaea candida). По предварительной оценке, Schoenoplectus lacustris, Zizania latifolia, как представители воздушно-водной ВВР могут накапливать литофильный Cr и биофильный Zn (по классификации М.В. Гольдшмита) в местах локального загрязнения. Возможно, это связано с обрастанием длинных стеблей водорослями, пресноводными губками, формированием множества пленок биологического происхождения и закреплением на стеблях взвешенных веществ, сорбирующих ЗВ, что требует дальнейшего изучения и отработки методики подготовки растений для химического анализа.
Высшая водная растительность, залив Иваньковского водохранилища, автор фото Чекмарева Е.А.
6.Дополнен архив данных гидрохимических характеристик притоков Иваньковского водохранилища, подземных вод в его береговой зоне и загрязнения снежного покрова на водосборе малых рек данными с марта по сентябрь 2022 г.
Проведен предварительный анализ временной изменчивости концентраций биогенов и тяжелых металлов в воде основных и малых притоков Иваньковского водохранилища в течение 2022 г.
По данным 2022 г. выявлено изменение концентраций исследуемых ингредиентов во времени во всех исследуемых водных объектах. Показано, что наибольшие концентрации минерального азота и железа общего отмечались в конце зимы и в период половодья.
Заключение
Проведенные исследования позволили выявить ряд особенностей формирования гидроэкологического режима Иваньковского водохранилища.
Несмотря на сравнительно большую проточность продолжительная жаркая погода приводит к формированию бескислородных условий в придонном горизонте. Потребление кислорода в придонных горизонтах усугубляется вспышками фитопланктона, его отмиранием и седиментацией. Разлагающееся органическое вещество является источником метана.
Бескислородные условия также способствуют активизации биотурбации в донных отложениях, что активизирует его выход из донных отложений. Но пересыщение кислородом поверхностных горизонтов сокращает эмиссию. Поэтому в центральном и и нижнем районах образуется саморегулирующаяся система в отношении эмиссии метана. Продолжительная жаркая погода способствует дефициту кислорода в придонных слоях и высвобождению марганца и фосфатов из донных отложений. Это усиливает вспышки цветения.
В жаркий август 2022 г. доминирующими видами в составе фитопланктона на большей части водоема от ст. Плоски до ст. Дубна были сине-зеленые водоросли, тогда как в предшествующие годы – диатомовые. Но в маловодный 2022 год отмечено уменьшение цветности воды, что весьма благоприятно для питьевого водоснабжения. Преобладание деструкции над продукцией в жаркий 2022 г. является показателем интенсификации самоочищающей способности водохранилища.
Большую роль в самоочищении водоема играют моллюски-фильтраторы. Для успешного размножения и расселения дрейссене требуется относительно плотный субстрат. Поэтому на больших глубинах в зоне распространения иловых отложений она не встречается. Для жизнедеятельности гидробионтов максимально допустимая предполоводная сработка уровня составляет 3 м (летом уровень относительно стабилен). В среднем за последние 10 лет зимняя сработка достигала 2,5 м.
Поэтому:
1. Местообитание дрейссены остается в зоне обводнения.
2. Моллюски не примерзают ко льду, есть прослойка воды на период сработки (условно от 0,5 м у верхней границы обитания до 1,5 -2,0 м у нижней границы).
3.Взрослый моллюск мигрировать в глубокие зоны не может, поскольку ведет оседлый образ жизни — прикрепляется к субстрату. Перемещаться могут только велигеры (личинки моллюска), ведущие планктонный образ жизни, а стимулом является уровень растворенного кислорода.
4. Зимой у дрейссены замедляется метаболизм, весной при прогреве воды до 15 градусов она становится активной и начинает размножаться.
5. Выживаемость популяции дрейссены зависит от уровня кислорода зимой: если не было заморных условий и популяция сохранилась, то весной моллюск активно размножается.
6. Основные факторы для массового развития дрейссены: высокая минерализация (Иваньковское водохранилище слабоминерализованное) и хорошая аэрация. Много велигеров после оседания на субстрат гибнет от невозможности сформировать раковину — не хватает кальция, этот фактор может влиять на невысокую численность моллюска в водохранилище.
Однако в маловодные годы с небольшим притоком повышение минерализации может быть благоприятным для велигеров, что позволит увеличить численность популяции дрейссены. В качестве мероприятий по увеличению самоочищающей способности водоема можно рекомендовать удаление иловых отложений в окрестностях потенциального загрязнения: крупных поселков, городов, возле устьевых областей притоков с выявленным зафосфачиванием.
По материалам полевых исследований основных и малых притоков Иваньковского водохранилища выявлено, что в воде р. Волги выше Твери диапазон изменения концентраций общего фосфора не велик, тогда как вариации концентраций минерального азота значительны. Максимальные концентрации минерального азота и фосфора в притоках были зафиксированы в период половодья, когда идет поступление его со смывом с водосбора.
Наименьшие концентрации общего фосфора и минерального азота среди малых притоков в разные фазы водного режима отмечались в воде р. Созь. Значительное увеличение общего фосфора и минерального азота во входном створе канала имени Москвы в сентябре связано с разрушением стратификации и перемешиванием накопленных в придонном слое веществ.
Для водных объектов бассейна Верхней Волги региональной особенностью является превышение концентрации железа общего и марганца ПДКрыб., соответственно 0.1 мг/дм3 и 0.01 мг/дм3. Наибольшие значения также характерны для половодья. В воде всех малых притоков, кроме Сози, отмечались превышения ПДКрыб для свинца. Для всех притоков характерны повышенные концентрации меди.
Добавить комментарий