Научная статья на тему 'Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Большая Нева и её рукавов'

Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Большая Нева и её рукавов Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
20
3
Поделиться
Ключевые слова
ЭВТРОФИРОВАНИЕ / БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ / ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ / ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Хмелинин Александр Александрович

Определены негативные последствия процесса антропогенного эвтрофирования. В обобщенном виде представлены результаты исследований процесса эвтрофирования водоемов. Рассчитаны величины суммарного поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком рек Большая Нева, Большая Невка, Малая Нева и Малая Невка. Показана необходимость более детального прогнозирования эвтрофирования.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Хмелинин Александр Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Большая Нева и её рукавов»

2. Ведерников К. Г. Лесная рекультивация и оптимизация техногенных ландшафтов (на примере промышленных отвалов Кумертауского буроугольного раздела) / автореф. дис. ... канд. биол. наук. Тольятти, 2002. 21 с.

3. Гиляров М. С. Изучение беспозвоночных животных как компонента биоценоза // Программа и методика биоценологических исследований. М., 1996. С. 16-21.

4. Кулагин А. Ю. Лесная рекультивация отвалов Кумертауского буроугольного разреза / Кулагин А. Ю., Ведерников К. Г., Мартьянов Н. А., Баталов А. А. // Труды Стерлитамакского филиала АН РБ. Уфа: Гилем, 2001. Вып. 1. С. 45.

5. Крыжановский О. Л.1962: Красотелы родов Calosoma Web. и Callisthenes Fisch.-W. (Coleoptera, Carabidae) фауны СССР // Энтомологическое обозрение, 41 (1). С. 163-181.

6. Ткачев В. А. Жужелицы и их роль в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур / Ткачев В. А. // Край родной. Челябинск, 1972. С. 48-51.

7. Хазиев Ф. Х. Почвы Башкортостана / Хазиев Ф. Х. Уфа, 1995. Т. 1. С. 151-192.

Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Большая Нева и её рукавов Хмелинин А. А.

Хмелинин Александр Александрович / КИшвИтп Л1вхап^Лкхап^оукИ - магистр, факультет экологии и природопользования, Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург

Аннотация: определены негативные последствия процесса антропогенного эвтрофирования. В обобщенном виде представлены результаты исследований процесса эвтрофирования водоемов. Рассчитаны величины суммарного поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком рек Большая Нева, Большая Невка, Малая Нева и Малая Невка. Показана необходимость более детального прогнозирования эвтрофирования. Ключевые слова: эвтрофирование, биогенные элементы, сине-зеленые водоросли, водные объекты, экологические проблемы.

Развитие процесса антропогенного эвтрофирования приводит ко многим неблагоприятным последствиям с точки зрения водопользования и водопотребления (развитие «цветения» и ухудшения качества воды, появление анаэробных зон, нарушение структуры биоценозов и исчезновение многих видов гидробионтов, в том числе ценных промысловых рыб). Кроме того, в период цветения сине-зеленые водоросли производят сильнейшие токсины (алкалоиды, низкомолекулярные пептиды и др.), которые сами не используют, но они, попадая в водную толщу, представляют опасность для живых организмов и человека. Эти токсины могут вызывать цирроз печени, дерматиты у людей, отравление и гибель животных.

Между эвтрофированием и загрязнением имеется существенная разница, заключающаяся прежде всего в том, что загрязнение обусловлено сбросом вредных веществ, подавляющих биологическую продуктивность водоемов, а эвтрофирование повышает эту продуктивность [2]. По мнению Г. Г. Винберга [1], антропогенное эвтрофирование нельзя отождествлять с загрязнением до тех пор, пока суммарное содержание азота и фосфора не превысит концентрацию углерода в водном объекте. Если такого превышения не отмечается, то можно говорить о естественном старении или ускорении эвтрофирования водного объекта.

Основными источниками загрязнения водоемов биогенными веществами, приводящими к эвтрофированию, служат смыв азотных и фосфорных удобрений с полей и сброс сточных вод, в том числе и прошедших биологическую очистку.

Основные экологические проблемы Невской губы обусловлены процессами эвтрофирования и загрязнения вредными веществами.

В этой связи цель данного исследования заключается в оценке динамики поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Невы и ее рукавов. Необходимость такой

оценки обусловлена, в частности, тем, что 15 ноября 2007 г. в г. Краков (Польша) странами-членами Хельсинкской Комиссии по защите морской среды Балтийского моря (ХЕЛКОМ) -Финляндией, Швецией, Россией, Данией, Польшей, Германией, Латвией, Литвой и Эстонией, - был предварительно согласован «План действий по Балтийскому морю» (ПДБМ), который является долгосрочным стратегическим документом, направленным на сокращение загрязнения морской среды и восстановление благополучного экологического состояния Балтики к 2021 г. [4].

ПДБМ обозначил приоритетные направления действий для сокращения поступления азота и фосфора в Балтийское море, которые включают:

• меры по введению жестких требований по доочистке сточных вод;

• запрет на использование моющих средств, содержащих фосфор;

• проведение жесткой политики ведения сельского хозяйства, в части, касающейся использования удобрений, животноводческих кормов, обращения с отходами ферм, вспашки, основанной на современных технологиях, преобразования пахотных земель в луга и т. д.

Среди множества биогенных элементов, влияющих на процесс эвтрофирования (азот, кислород, углерод, сера, кальций, калий, хлор, железо, марганец, кремний и др.), для водоемов умеренной зоны решающую роль играет фосфор.

В данной работе были использованы первичные данные мониторинга с 1979 г. по 2015 г., регулярно проводимого Санкт-Петербургским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями.

При проведении исследования были рассчитаны величины суммарного поступления (0) фосфора валового в Невскую губу со стоком рек Большая Нева, Большая Невка, Малая Нева и Малая Невка (таблица 1). Расчеты проведены по следующей формуле [3]: 0 = 0,0315-ССгИсг,

где 0 - поступление, тонн/год, Ссг - среднегодовая концентрация биогенного элемента в рассматриваемом водотоке, мкг/дм3, Исг - среднегодовой расход воды, м3/с.

Таблица 1. Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Невы и ее рукавов

Год Поступление, Q, тонн

Фосфор валовой 1997 2863

1979 3495 1998 3022

1980 2876 1999 2721

1981 2274 2000 3945

1982 5283 2001 2863

1983 5903 2002 4326

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1984 3672 2003 2875

1985 4159 2004 4083

1986 3870 2005 5839

1987 1339 2006 2711

1988 3605 2007 1724

1989 4404 2008 2916

1990 4509 2009 2279

1991 3334 2010 2739

1992 4337 2011 2127

1993 4732 2012 1416

1994 3051 2013 2002

1995 4990 2014 2165

1996 3171 2015 1426

Таблица 2. Среднегодовое поступление биогенных элементов в Невскую губу со стоком реки Невы и ее рукавов (усредненные данные)

Биогенный элемент Период осреднения Среднее поступление, тонн/год Минимально-максимальное поступление, тонн/год

Фосфор валовой 1979-2015 3325 1339-5903

При анализе данных, представленных в таблице 1, было выявлено наличие трендов снижения поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Невы и ее рукавов (рис. 1).

7000 6000 i 5000 4000 1 3000

СО

^ 2000 1000

Ol ID

00

Ol Ol

30

Ol о

Ol о

7 0 0

22

4 0

Год

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

Рис. 1. Динамика поступления фосфора валового в Невскую губу со стоком реки Невы и ее рукавов

Общее признание в качестве основных стимуляторов эвтрофирования получили азот и фосфор (лимитанты первичной продукции). Общеизвестно также, что содержание различных форм фосфора и азота в водотоках и водоемах возрастает вследствие поступления промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков, так как в составе любых стоков содержатся азот и фосфор различного происхождения. Однако разделить эти вещества на появившиеся в результате деятельности человека и природные (в результате механической и химической эрозии и других природных процессов) существующими аналитическими методами невозможно. Между тем знание антропогенных источников эвтрофирующих веществ и количественная оценка их поступления в водотоки и водоемы открыли бы новые, более широкие возможности прогноза эвтрофирования, нарушения водных экосистем.

В связи с изложенным возникает актуальная задача по оценке природных (фоновых) концентраций биогенных элементов в водных объектах. Для решения этой задачи необходима постановка специальных научно-исследовательских работ.

Литература

1. Винберг Г. Г., Бауэр О. И. Бюллетень МОИП. Отделение биологии, 1971. Т. 26.

2. Дмитриев В. В., Фрумин Г. Т. Экологическое нормирование и устойчивость природных систем. Учебное пособие. СПб.: Наука, 2004.

3. Фрумин Г. Т., Германова А. В. Динамика поступления биогенных элементов в Финский залив со стоком российских рек // Финский залив в экосистеме Северо -Запада России. Сборник научных трудов. СПб.: ИПК «Прикладная экология», 2012. С. 185 -200.

4. HELCOM Baltic Sea Action Plan // HELCOM Ministerial Meeting. Krakow, Poland, 15 November 2007. 101 p.