CC BY
272. CGIAR-CSI SRTM 90m DEM Digital Elevation Database [Электронный ресурс] // URL: http://srtm.csi.cgiar.org/ (Дата обращения 29.06.2018).
3. SAGA - System for Automated Geoscientific Analyses [Электронный ресурс] // URL: http://www.saga-gis.org/en/index.html (Дата обращения 29.06.2018).
4. Conrad, O. System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) v. 2.1.4 [Электронный ресурс] / O. Conrad, B. Bechtel, M. Bock, H. Dietrich, E. Fischer, L. Gerlitz, J. Wehberg, V. Wichmann, J. Bohner // Geosci. Model Dev., 8, 1991-2007, doi:10.5194/gmd-8-1991-2015, URL: http://www.geosci-model-dev.net/8/1991/2015/gmd-8-1991-2015.html (Дата обращения 29.06.2018).
УДК 556.555.8
DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10104
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОД ВОДОХРАНИЛИЩА В ПЕРИОД МАССОВОГО РАЗВИТИЯ
ФИТОПЛАНКТОНА А.В. Рахуба
Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия е-mail: [email protected]
Аннотация: Рассматриваются вопросы формирования качества воды в морфометрически разных районах Куйбышевского водохранилища. Показаны результаты экспедиционных наблюдений гидрохимических показателей в периоды весеннего половодья и летней межени. Ключевые слова: качество воды, гидрохимические показатели, фитопланктон, «цветение воды»
SPACE-TEMPORARY DYNAMICS FOR THE FORMATION OF WATER QUALITY OF WATER RESERVOIRS IN THE PERIOD OF MASS DEVELOPMENT OF PHYTOPLANKTON А-V. Rakhuba
Institute of Ecology of Volga River Basin of the Russian Academy of Sciences, Togliatti, Russia
е-mail: [email protected]
Annotation. The problems of formation of water quality in morphometrically different areas of the Kuibyshev reservoir are considered. The results of expedition observations of hydrochemical indicators during the periods of spring flood and summer meadows are shown.
Key words: water quality, hydrochemical indicators, phytoplankton, "flowering of water"
На сегодняшний день одна из острых экологических проблем озер, водохранилищ и искусственных водоемов - это ухудшение качества воды в период массового развития фитопланктона. В водохранилищах Волжского каскада негативные последствия «цветения» воды, прежде всего, связаны с жизнедеятельностью сине-зеленых водорослей, интенсивность роста которых определяется пространственно-временными особенностями гидрологического режима, термической неоднородностью водных масс, глубиной режима сработки водохранилища и количеством биогенных веществ, поступающих со стоком притоков [1-6].
В 2017 году на научно-исследовательском судне «Биолог» ИЭВБ РАН было проведено две экспедиции в Куйбышевском водохранилище. Первая экспедиция состоялась в период половодья с 21 по 30 июля, вторая - с 25 июля по 3 августа в период летней межени. Основной задачей экспедиций являлась оценка современного состояния и наиболее важных особенностей пространственно-временного распределения абиотических и биотических компонент экосистемы Куйбышевско-
го водохранилища. Исследованиями была охвачена акватория четырех плесов Куйбышевского водохранилища от створа г. Ульяновск до створа плотины Жигулевской ГЭС и обследована обширная акватория Черемшанского залива.
На основе анализа данных наблюдений по характеру формирования качества воды было выделено четыре зоны: Зона I - Ульяновский плес (основная водная масса водохранилища), Зона II -воды Черемшанского залива (обширная мелководная зона водохранилища), Зона III - Новодевичий плес (зона смешения основной водной массы с водами залива) и Зона IV - Приплотинный плес (самый глубоководный плес водохранилища). Показатели качества воды, осредненные по точкам наблюдений внутри выделенных зон, представлены в таблице.
Исследования показывают, что пространственно-временная картина распределения качества воды в Куйбышевском водохранилище связана с формированием очагов «цветения» фитопланктона и определяет тенденции пространственной трансформации биогенных и органических соединений [3, 4, 6]. Интенсивное развитие фитопланктона начинается уже в период прохождения половодья в верхней части Черемшанского залива (Зона II), а в период летней межени зона «цветения» полностью покрывает залив и обширную часть левобережья Новодевичьего плеса (Зона III). Это приводит к закономерному повышению органического загрязнения и снижению концентрации растворенного кислорода (Зоны II, III и IV) в придонных слоях водной толщи.
Следует отметить, что летняя межень в 2017 году в Куйбышевском водохранилище характеризовалась высокой водностью.
Таблица. Средние показатели качества воды Куйбышевского водохранилища
Характери-стика Экспедиция 21-30.06.2017 Экспедиция 25.07-03.08.2017
Зона I Зона II Зона III Зона IV Зона I Зона II Зона III Зона IV
Темпер., °С 17,6 19,8 17,3 19,5 22,4 26,1 23,4 23,0
рН 7,89 8,31 7,58 7,72 7,97 9,00 8,67 8,16
УЭП, мкСм/см 321 508 349 363 297 448 298 297
ПО, мг/л 10,16 7,96 10,83 9,68 10,29 13,16 11,57 11,04
БПК5, мг/л 2,26 3,95 2,14 3,15 1,98 6,15 2,89 2,64
Р04, мгР/л 0,017 0,038 0,018 0,009 0,036 0,036 0,033 0,036
О2 дон, мг/л 8,66 7,13 8,70 6,27 7,37 3,48 5,65 3,43
Хл-л "а", мкг/л 10,7 20,3 8,3 10,5 4,5 39,4 18,9 11,6
Прозрачность, м 1,6 1,4 1,7 1,6 1,7 0,7 1,4 1,8
Средний расход воды в это время был выше многолетней нормы более чем в два раза (14000 м3/с). Это привело к снижению скорости роста биомассы фитопланктона и улучшению качества воды по ряду показателей. Но даже в этих, казалось бы, благоприятных гидрологических условиях уровень ОВ в воде был выше ПДК. В период половодья максимальные концентрации ОВ по показателю перманганатной окисляемости (ПО) наблюдались в русловой части водохранилища (11,08 мг02/л), в левобережной пойме и Черемшанском заливе были ниже (7,68 мг02/л). В период летней межени распределение содержания ОВ в акватории поменялось на обратное. Наибольшие величины ПО наблюдались уже в районах развития фитопланктона, а наименьшие - в русловой части. Так в Черемшанском заливе и левобережной пойме Новодевичьего плеса концентрация ПО выросла до 16,00 мг02/л, в русловой части - до 11,52 мг02/л. По показателю БПК5 в половодье и летнюю межень наблюдались незначительные различия. Максимальные значения БПК5 в половодье достигали 6,75 мг02/л, в летнюю межень - 7,12 мг02/л. Наибольшие значения отмечались в Черемшан-ском заливе, Новодевичьем плесе, на правом берегу Приплотинного плеса и в районе р. Уса. Наименьшие значения отмечались только в русловой части Ульяновского и Новодевичьего плеса.
В результате, в период летнего прогрева Куйбышевского водохранилища качество воды по показателям ОВ даже в условиях высокой водности не соответствует нормативным требованиям. Особенно неблагоприятная обстановка складываются на хорошо прогреваемых мелководьях. В
этих районах на минерализацию ОВ расходуется значительная часть растворенного кислорода, что
приводит к «заморным» явлениям и гибели донных организмов.
Литература
1. Двуреченская С. Я. Исследование изменчивости гидро-химического режима Новосибирского водохранилища // География и природные ресурсы. 2007. № 4. С. 74-79
2. Литвинов А.С., Законнова А.В., Соколова Е.Н. Гидрологическая структура Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища и оценка качества воды по биологическим показателям. Метеорология и гидрология. 2010. № 1. С. 88-95
3. Рахуба А.В. Пространственно-временная изменчивость качества вод Саратовского водохранилища в условиях неустановившегося гидродинамического режима (натурные эксперименты и численное моделирование): Дис. ... канд. техн. наук.-Екатеринбург, 2007. 188с.
4. Рахуба А.В. Экспериментальные исследования пространственно-временной неоднородности качества вод долинного водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11. № 1. С. 146-154
5. Рахуба А. В. Имитационное моделирование роста биомассы фитопланктона в Куйбышевском водохранилище// Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2018. № 1. С. 76-87
6. Рахуба А.В., Тихонова Л.Г. Оценка пространственно-временного распределения трофических характеристик Куйбышевского водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т 18. № 5-2. С. 349-355
УДК 556.55:550.4
DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10105
ОЦЕНКА ПОТОКА НЕОРГАНИЧЕСКОГО ФОСФОРА ИЗ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В
ПЕРИОД 2015-2016 гг. А.В. Рахуба, Л.Г. Тихонова
Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия е-mail: [email protected]
Аннотация: Рассмотрены особенности пространственной неоднородности потоков неорганического фосфора на границе вода - донные отложения в Куйбышевском водохранилище. Проведена оценка составляющих баланса фосфатов в водохранилище.
Ключивые слова: фосфорная нагрузка, донные отложения, пространственная неоднородность
ESTIMATION OF THE FLOW OF INORGANIC PHOSPHORUS FROM THE BOTTOM DEPOSITS OF THE KUYBYSHEV RESERVOIR TO THE PERIOD 2015-2016 А^. Rakhuba, L.G. Tikhonova
Institute of Ecology of Volga River Basin of the Russian Academy of Sciences, Togliatti, Russia
е-mail: [email protected]
Annotation. The features of the spatial inhomogeneity of the inorganic phosphorus streams at the boundary of water-bottom sediments in the Kuibyshev reservoir are considered. An estimation of the phosphate balance components in the reservoir was carried out. Keywords: phosphor load, bottom sediments, spatial heterogeneity
