CC BY
81
УДК 504.455
ТРОФИЧЕСКИЙ СТАТУС ВАСИЛЬЕВСКИХ ОЗЕР В ОКРЕСТНОСТЯХ Г. ТОЛЬЯТТИ
© 2001 В.И. Номоконова, Л.А. Выхристюк, Н.Г. Тарасова
Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти
Рассмотрены гидрохимические особенности озер, состав фитопланктона и содержание хлорофилла "а". Оценено трофическое состояние водоемов.
Васильевские озера находятся на окраине г. Тольятти, в нижней части долины бывшей реки Пискалы, впадавшей в Волгу (рис.1). Они расположены на третьей надпойменной террасе, сложенной мощной толщей среднечетвертичных песков, переработанных эоловыми процессами. Песчаный субстрат, бедный по трофности, способствует произрастанию по берегам озер сосновых лесов. В прибрежье формируются дерново-глеевые почвы и обильный травянистый покров [1]. До заполнения Куйбышевского водохранилища существовало одно озеро - Большое Васильевское. Происхождение других озер, кроме Отстойника, связано с затоплением естественных понижений рельефа в этом районе грунтовыми водами, уровень которых поднялся при наполнении водохранилища. В результате образовалась цепочка небольших водоемов с глубиной от 2-3,5 до 4-7 м. Их возраст 40-44 года. Озера связаны единым подземным водоносным горизонтом, имеющим уклон с севера на юг. Они различаются по площади водного зеркала, глубинам (рис. 1, табл.1) и по развитию в них высшей водной растительности. Ближе к макрофитному типу можно отнести озера Трешка и Пляжное.
Экологическая обстановка в районе Васильевских озер формируется под влиянием северного промышленного узла г.Тольятти, куда входят крупные химические предприятия по производству синтетического каучука, азотных и фосфорных удобрений, машиностроительный завод, Тольяттинская ТЭЦ, а также деятельностью садово-огородных кооперативов, поставляющих в водоемы биогенные элементы. До 1987 г. на водосборном бассейне озер находилась городская свалка.
Непосредственно под жидкие и твердые отходы в период исследований было занято 256 га, что составляет 1% от водосборной площади Васильевских озер; с учетом ареалов их распространения, площадь техногенного воздействия значительно возрастает [1]. По загрязнению почв химическими веществами территория, на которой расположены озера, имеет II степень опасности, а отдельные участки - III и 1У [2]. Таким образом, практически все озера Васильевской системы находятся под сильным антропогенным воздействием.
Значительная часть озер используется в качестве отстойников сточных вод и шламов, что привело их к разной степени деградации. Из исследованных нами водоемов оз. Шламонакопительное служит приемником золы и шлаков Тольяттинской ТЭЦ, Отстойник (в настоящее время не функционирует) - искусственно созданный водоем с бетонированным ложем и склонами, принимал жидкие отходы Куйбышевского азотно-тукового завода.
В 1987-1989 гг. воды озер по минерализации значимо различались [1]. Ее величина изменялась от 100-743 мг/л в пресных водоемах (Пляжное -101 мг/л, Б. Васильевское -209, Прудовиков - 244, Г. Рыбоводное - 262, Восьмерка - 310 и М. Рыбоводное - 743) до 6000 и 8000 мг/л - в высокоминерализованных (соответственно, Отстойник и оз. Шламонакопительное). Преобладали воды гидро-карбонатно-кальциевого класса, в накопителях - сульфатного. По физико-химическому состоянию большинство озер характеризуется слабо и средне щелочной средой (pH = 7,35-9,42); в техногенно-насыщенных (От-
Рис. 1. Схема расположения Васильевских озёр в окрестностях г. Тольятти 1 - станции комплексного отбора проб
стойник и оз. Шламонакопительное) pH достигала 10-11.
Комплексные исследования системы Васильевских озер в 1991-1992 гг. ИЭВБ РАН проводились в рамках разработки территориальной комплексной схемы охраны окружающей среды (ТЕРКСОС) г. Тольятти совместно с МГУ. Сотрудниками института изучались: антропогенная нагрузка с водосбора (Н.Г.Червякова и Л. А. Выхристюк), содержание биогенных элементов и органических загрязнителей в воде (Л. А. Выхристюк), содержание кислорода (Л. А. Выхристюк и Н.Г. Тарасова), фитопланктон (Н.Г. Тарасова), содержание хлорофилла "а" в воде и донных отложениях (В.И. Номоконова), зоопланктон (Т.Е. Комлева), бактериопланктон (А.В. Иватин), водные грибы (В.А. Терехова и Т.А. Семенова), инфузории (В.В. Жариков), зообентос (Т.Д. Зинченко) и ихтиофауна (В.А. Захаревс-кий). Частично материалы исследований
опубликованы [3, 4, 5, 6]. В данной работе рассматриваются газовый режим и содержание биогенных элементов, развитие фитопланктона, динамика содержания хлорофилла "а" в воде и донных отложениях и по разным показателям оценивается трофическое состояние озер.
Материал и методы исследования
Пробы для определения состава фитопланктона и содержания хлорофилла "а" (ХлФ) отбирали в прибрежной части водоемов в поверхностном слое воды с июня по октябрь 1991 г. (14-17 июня; 11, 19 и 29-30 июля; 8 и 23 августа; 4 и 12 сентября; 1 и 3031 октября), а также 6-8 мая 1992 г. Комплексные исследования с отбором проб в центральной части озер проводились только 2930 июля, 30-31 октября 1991 г. и 6-8 мая 1992 г.. При этом определяли и содержание ХлФ в поверхностном (0-1,5 см) слое донных отло-
жений. При отборе проб и их анализе использованы стандартные методы [7, 8, 9].
Результаты и обсуждение
Газовый режим и содержание биогенных элементов. Важнейшим фактором, определяющим интенсивность химических и биохимических процессов, происходящих в озерах, является растворенный в воде кислород. Вода практически всех исследуемых озер весной (6-8 мая 1992 г.) достаточно насыщена кислородом во всей толще (табл.1). Концентрации его не падают ниже 7 мг/л (67% насыщения); пределы колебаний - 7,20-12,67 мг/л в поверхностном слое, в придонном -7,78-12,24 мг/л. Максимальным насыщением воды кислородом характеризуются озера Восьмерка (107-114%), Б. Васильевское (92106%) и М. Васильевское (100-101%), что свидетельствует о высокой в них фотосинте-тической активности водорослей.
В летний период (28-29 июля) поверхностные слои воды большинства водоемов перенасыщены кислородом - 120-154%, менее 50% - в придонных горизонтах озер Восьмерка (47%) и Трешка (48%), в ряде озер (Прудовиков, М. Рыбоводное и Пляжное) кислород у дна отсутствует. Одной из причин расслоения водной толщи по насыщению кислородом в относительно глубоководных озерах является слабый водообмен между поверхностными и придонными слоями в виду разной их плотности (более высокая минерализация воды у дна) [6]. В придонных горизонтах с уменьшением содержания кислорода увеличивается количество двуокиси углерода - до 44 мг/л. В поверхностных слоях ее содержание снижается до нуля, отмечается появление СО3 в количестве 6,0-15,0 мг/л. Таким образом, летом при отсутствии интенсивного перемешивания водных масс устанавливается вертикальная стратификация в содержании кислорода и углекислоты: поверхностный слой воды постоянно обогащается кислородом при продуцировании микроводорослей, в придонных в результате расхода его на окислительные процессы в ряде озер наблюдается дефицит кислорода.
Исследуемые озера характеризуются значительным накоплением общего фосфора
во всей водной толще (табл.1). В придонном слое его содержание колеблется от 120 до 656 мкг/л, в поверхностном - от 100 до 600 мкг/л. Исключение составляют замыкающие озерную цепочку и в меньшей степени подверженные антропогенному воздействию озера Пляжное и Трешка. Содержание Робщ в них менее 80 мкг/л (52-78 мкг/л). Сезонные изменения концентрации общего фосфора существенны. Весной содержание его в придонном слое значительно меньше (в 1,5-2 и более раз), чем летом, а в поверхностном горизонте различия в концентрациях фосфора, зарегистрированных в июле 1991 г. и мае 1992 г., более сглажены (кроме озер Восьмерка и Дачное).
Аналогичный ход сезонного и вертикального распределения имеет и минеральный фосфор. Наибольшее его содержание характерно для летнего периода: 16-212 мкг/л -в поверхностном слое, 24-264 мкг/л - в придонном. Весной концентрации фосфатов значительно ниже: 3-106 мкг/л - в поверхностном горизонте, 4-118 мкг/л - у дна. Накопление фосфатов в нижних горизонтах воды идет за счет разложения образовавшегося в водоемах органического вещества до минеральных его форм и диффузии фосфатов в воду из донных отложений. Максимальные количества минерального фосфора обнаружены в озерах Б. и М. Васильевское. Одной из причин является поставка Р с освоенных
Г мин
сельскохозяйственной деятельностью их водосборных площадей. Обеднены Р воды
мин
лишь двух озер - Трешка и Пляжное. Возможно, значительная часть фосфатов используется на продуцирование макрофитов, широко развитых в этих водоемах.
Насыщение воды азотными соединениями невелико. Содержание общего азота в озерах не превышает 3,7 мг/л, в основном, находится в пределах 1-2 мг/л. Основной формой является азот нитратов, концентрации которого не превышают 1мг/л, исключая озера Прудовиков (1,04 мг/л) и Б. Васильевское (1,22 мг/л). Содержание азота нитритов ничтожно мало - тысячные доли миллиграммов на литр в летний период. Весной в большинстве озер нитриты отсутствуют, и лишь в поверхностных горизонтах оз. Г. Рыбоводное и
т
Глу- бина, м э, Гори- т,°с Кислород Азот, мг/л Фосфор, кг/л йі,
м зонт мг/л % N-№€4 N-N03 N-N02 N06 щ Р-Р04 Робщ мг/л мг/л
29-30 июля 1991 г.
Б. Васильевское 2-3,3 0,6 пов. 23,4 11,3 134 0,16 0,56 отс. 3,65 212 600 0,11 2,3
прид. 22,8 10,9 116 0,18 0,50 0,002 3,65 253 628 0,32 1,4
М. Васильевское 2,3 0,5 пов. 21,2 13,6 154 0,17 0,56 0,001 3,6 191 446 0,13 2,7
прид. 21,9 7,9 91 0,18 0,50 0,001 2,8 112 454 0,86 3,0
Прудовиков 5,8 1Д пов. 22,3 9,8 114 0,15 0,71 0,004 1,0 16 100 0,03 0,8
прид. - 0 0 0,29 1,04 0,002 2,1 134 248 0,14 0,6
М. Рыбоводное 7,0 1,0 пов. 23,4 10,9 130 0,06 0,58 0,001 1,2 21 370 0,03 1,4
прид. 22,1 0 0 0,29 1,31 0,001 1,85 264 656 0,05 3,8
Г. Рыбоводное 5Д 1,3 пов. 22,8 13,6 159 0,04 0,52 0,003 1,3 30 100 0,09 0,6
прид. 21,7 9,0 104 0,10 0,64 0,002 1,6 213 534 0,32 2,6
Дачное 3,5 2,4 пов. 20,6 12,2 137 0,11 0,38 0,002 1,0 117 224 0,03 1,9
прид. 17,4 8,5 89 0,09 0,44 0,001 1,25 138 218 0,07 2,5
Восьмерка 6,8 1Д пов. 22,4 ПД 129 0,14 0,39 0,001 1,5 20 120 0,03 0,3
прид. 20,9 4Д 47 0,60 0,42 0,001 1,4 238 368 0,04 1,5
Трешка 4,0 1,6 пов. 21,3 8,0 91 0,04 0,35 0,001 0,59 19 52 0,06 2Д
Прид. 19,5 4,3 48 0,14 0,61 0 1,25 46 172 0,53 2,4
Пляжное 4,3 1,3 пов. 23,1 10,2 120 0,21 0,46 0 1,15 18 78 отс. 0,9
прид. 22,0 0 0 0,23 0,52 0 1,2 24 110 0,40 1,0
Биология и экология
278
6-8 мая 1992 г.
Б. Васильевское - 0,7 пов. 12,0 10,4 96 0,81 1,22 0 2,03 - - 0,27 0,19
прид. 12,0 8,9 83 0,75 0,77 0 1,58 - - 0,33 0,28
М. Васильевское - 0,7 пов. 12,2 10,8 101 0,73 0,63 0 1,65 - - 0,12 0,42
прид. 12,0 10,8 100 0,81 0,63 0 1,68 - - 0,23 0,55
Прудовиков - 1,3 пов. 11,6 8,6 80 0,67 0,84 0 1,63 33 110 0,07 0,37
прид. 10,2 8,6 69 0,82 0,73 0,013 1,76 118 190 0,08 0,46
М. рыбоводное - 1,5 пов. 11,7 10,7 99 0,23 0,90 0 1,2 28 346 0,41 0,79
прид. 9,6 8Д 71 0,26 0,85 0 1,35 40 353 0,08 0,83
Г. Рыбоводное - 1,7 пов. 11,0 10,4 94 0,18 0,86 0,021 1,25 26 126 0,10 0,39
прид. 10,0 9,4 83 0,22 0,75 0 1,03 30 128 0,06 0,43
Дачное - 2Д пов. 11,7 8,9 83 - 0,70 0,039 - 60 116 0,20 4,50
прид. 10,2 8,6 77 0,70 0,73 0 1,48 61 120 0,45 4,60
Восьмерка - 1,3 пов. 10,0 12,7 114 0,99 1,61 0 2,75 106 202 0,06 0,82
прид. 10,6 12,2 107 0,61 0,92 0 1,75 100 190 0,05 0,45
Трешка - 2,0 пов. 12,0 7,2 67 0,18 0,69 0 1,13 3 54 0,01 1,50
прид. 10,0 9,2 82 0,17 0,59 0 - 7 56 0Д1 1,38
Пляжное - 2,2 пов. 11,6 7,5 69 0,29 0,59 0 - 5 54 0,06 1,81
прид. 11,6 9,4 86 0,33 0,84 0 1,22 4 52 0,10 2,01
Шламонакопите льное - - пов. - 8,3 84 0,51 2,86 0,116 3,49 - - 0,22 3,04
Отстойник - 0,6 пов. - Ю,1 89 3,52 4,13 0,359 8,5 6 30 0,20 1,55
Примечание: Б - прозрачность воды, измеренная по диску Секки; пов. - поверхностный слой воды (0-50 см), прид. - придонный ( в 50 см от дна), прочерк -отсутствие данных.
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т.3, №2, 2001
оз. Дачное его концентрации достигают 0,021 и 0,039 мг/л соответственно. Высокое содержание нитратов (0,116-0,359 мг/л) отмечено в шламонакопительных водоемах (оз. Шламонакопительное и Отстойник). В заметных количествах присутствует аммонийный азот, особенно в мае, когда его содержание превышает летнее в 4-5 и более раз. Повышенные концентрации аммонийного азота весной, вероятно, связаны с внесением его талыми водами с территорий поселков и садово-дачных участков, расположенных на водосборном бассейне.
Доминирующая роль в поставке биогенных веществ в озера принадлежит антропогенным потокам, о чем свидетельствует количественное соотношение содержания азота и фосфора в их водных массах. Отношение N:P в воде исследуемых озер находится в пределах 1:3 -1:15 и только в озерах Пляжное и Трешка - 1:21-1:23. Отношение N:P, находящееся в диапазоне от 1:3 до 1:15, характеризует поверхностный сток с урбанизированных территорий; для стока с естественных территорий оно имеет более широкие значения - 1:15-1:2000 [10].
Васильевские озера по содержанию фосфорных соединений, согласно R.A. Vollenweider [11] и W.D Taylor et. al.. [12], характеризуются как евтрофные, а Б. и М. Ва-сильвское, М. Рыбоводное и Г. Рыбоводное как высокоевтрофные.
Видовой состав фитопланктона и доминирующие виды водорослей. Полностью обработаны пробы лишь из трех озер: Трешка, Дачное и из Отстойника, из других - частично. В табл. 2 показан видовой состав фитопланктона в трех названных озерах, а в стро-
ке "Всего" - число таксонов водорослей, встреченных во всех обработанных пробах. Как видно из табл. 2, в планктонной альгоф-лоре Васильевских озер с большим отрывом лидируют зеленые, в основном протококковые водоросли. Фитопланктон отдельных озер различается как по общему числу зарегистрированных видов, разновидностей и форм водорослей, так и по количеству их в отдельных систематических группах.
Общая численность фитопланктона в период исследований колебалась в оз. Дачное от 0,68 до 41, 8 млн кл./л, в оз. Трешка -от 2,0 до 14,4 и в Отстойнике - от 0,24 до 52,7 млн кл./л. При этом абсолютный максимум численности синезеленых водорослей равнялся 52,7 млн кл./л (Отстойник, 9 июля ), зеленых - 12,2 (оз. М. Рыбоводное, 9 июля), диатомовых - 0,5 млн кл./л (оз. Трешка, 26 июня). Численность представителей других групп была низкой и только в одной пробе оказалось высокое обилие золотистых - 2,3 млн кл./л (оз. Трешка, июнь).
Комплекс доминирующих по численности видов с 9 июля по 8 августа в озерах Трешка, Дачное и в Отстойнике достаточно сходен. Он сформирован преимущественно синезелеными водорослями из родов Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis и Oscillatoria. Эти группы считаются характерными для фитопланктона евтрофных водоемов [12]. В озерах Трешка, Дачное и в Отстойнике в доминирующий комплекс входят преимущественно Microcystis aeruginosa и Aphanizomenon flos-aquae, а в озерах Трешка, Дачное - и Microcystis pulverea. Кроме этих видов, среди доминирующих в оз. Трешка отмечались также Gloecapsa montana, Merismopedia tenuissima и
Таблица 2. Число видовых и внутривидовых таксонов водорослей в фитопланктоне озер. 1991 г.
Озеро Общее число таксонов Chlorop hyta Bacil- lario- phyta Cyano- phyta Eugle- no- phyta p- a yy r-h o3& Dino phyta Xa- tho phyta Chry- so- phyta
Трешка 151 61 28 18 17 12 7 4 4
Дачное 94 39 22 11 4 10 4 4 -
Отстойник 63 35 4 13 3 5 1 1 1
Итого 175 70 37 22 17 12 9 4 4
Всего 263 120 48 34 25 13 12 5 6
Oscillatoria limnetica, в оз. Дачное - Anabaena flos-aquae f. aptekariana, A. variabilis, Gomphosphaeria lacustris, а в Отстойнике -виды рода Oscillatoria: Oscillatoria limnetica, O. planktonica и O. rupicola. Изредка комплекс лидирующих видов дополняли зеленые водоросли - Oocystis submarina (оз. Дачное), Chlorhormidium flaccidum v. nitens, Monoraphidium arcuatum (оз. Трешка), криптофитовые -Chroomonas acuta (оз. Дачное) и золотистые -Dinobryen divergens (озера Дачное и Трешка).
Содержание хлорофилла "а" в сесто-не. Как известно, продуктивность фитопланктона, а следовательно, и содержание ХлФ, при прочих равных условиях, зависит от количества биогенных элементов в водоеме. Такая связь прослеживается и в системе Васильевских озер. Наибольшим содержанием ХлФ в поверхностном слое воды в 1991 г. выделялись озера Б. и М. Васильевское. Средние за период наблюдений его концентрации здесь равнялись 85,9 и 90,6 мг/м3 соответственно (табл.3). По данным определения общего фосфора в июле (см. табл.1) в этих озерах его содержание в поверхностном слое воды также максимально - 446-600 мкг/л. Наименьшей средняя концентрация ХлФ была в озерах Трешка и Пляжное - 13,1-18,5 мг/м3. В них же в июле - и минимальное количество общего фосфора -52-78 мкг/л. Озера М. Рыбоводное, Восьмерка, Прудовиков, Г. Рыбоводное и Дачное в ранжированном по содержанию ХлФ ряду водоемов занимают среднее положение - 25,9-62,3 мг/м3, как и по
концентрации общего фосфора - 110-346 мкг/ л. Прямая связь между содержанием общего фосфора и ХлФ в Васильевских озерах наблюдается и по данным их синхронных определений 29-30 июля (рис.2). Такая зависимость позволяет рекомендовать для управления продуктивностью фитопланктона этих озер обычные при решении этой проблемы мероприятия - уменьшение фосфорной нагрузки [11, 12, 13, 14 и др. ].
Практически те же группы озер выделяются и по величине рН, регулируемой фотосинтезом водорослей. В озерах Б. и М. Васильевское рН изменялась в 1991 г., соответственно, в пределах 9-9,5 и 9,3-9,7 (была ниже только 14-17 июня - 8-8,7), в озерах Трешка и Пляжное - от 7 до 7,9 и от 7,4 до 7,9. По диапазону варьирования рН другие озера (исключение - Отстойник), как и по содержанию ХлФ и общего фосфора, занимают промежуточное положение.
По принятой в гидробиологии классификации вод, основанной на данных измерения содержания ХлФ [15], все Васильевские озера относятся к евтрофному типу водоемов. При этом в оз. Б. Васильевское и М. Васильевское содержание ХлФ близко к верхнему пределу его количества в евтрофных водоемах, а в озерах: Трешка, Дачное и Пляжное - к нижнему. Исключение - техногеннонасыщенные водоемы - среднее содержание ХлФ в оз Шламонакопительное составило 9,3 мг/м3 , что соответствует верхнему пределу его в мезотрофных водоемах, а в Отстойнике -
Таблица 3. Содержание хлорофилла "а" в поверхностном слое воды и в донных отложениях. 1991 г.
Озеро В воде, мг/м3 В донных отложениях, мкг/г с.о.
среднее (VI-X) 29-30 июля 30 октября
Б. Васильевское 85,9 77,5-131 3,5
М. Васильевское 90,6 116 35
М. Рыбоводное 66,0 1166 1246
Восьмерка 62,3 - 10,3
Г. Рыбоводное 33,1 521 51
Прудовиков 44,9 768 449
Дачное 25,9 491 64
Трешка 18,5 132 278
Пляжное 13,1 - -
Отстойник 3,6 - 0
ХлФ, мг/м 200100;
50-
10
♦ оз. Б. Васильевское • оз. М. Васильевское
. оз. М. Рыбоводное
* оз. Г. Рыбоводное
• оз. Прудовиков
. оз. Дачное оз. Трешка
“I----1--1 I I I I I I----1---1-1—I I 1111
—I 11111------1-1-1—I I II II- ,
50 100 500 1000 Р _ , мкг/л
общ
Рис. 2. Соотношение между содержанием общего фосфора и ХлФ в озёрах. 29-30 июля 1991 г.
3,3 мг/м3 - это ближе к нижней границе его в этих водоемах.
Если судить по изменениям температуры воды [16], то наблюдения в 1991 г. проводились в летний биологический сезон (14-17 июня - 8 августа, температура воды выше 20°С), позднелетне-раннеосенний (23 августа - 12 сентября, температура воды от 19,90С снижается до 14,6-15,80С) и позднеосенний (1 и 31 октября, температура воды ниже 140С), в 1992 г. - в поздневесенний биологический сезон (температура воды 6-8 мая равнялась 11,6-13,80С). В сезонной динамике содержания ХлФ в большинстве озер повышенными его концентрации были и 14-17 июня 1991 г., и 6-8 мая 1992 г. (рис.3). Но максимальные величины в разных озерах отмечались в различные сроки: в озерах Б. и М. Васильевское и М. Рыбоводное - в конце июля - августе (в
оз. Б. Васильевское - и в начале сентября), в озерах Г. Рыбоводное, Прудовиков и Восьмерка - в сентябре - начале октября, в озерах Дачное и Трешка - в октябре. В оз. Пляжное сезонные изменения содержания ХлФ были слабо выражены, а в Отстойнике его количество снижалось от июня-июля к концу октября. Пока трудно объяснить различия сезонной динамики содержания ХлФ в разных озерах Васильевской системы. Возможно, они будут понятнее после завершения альгологи-ческого анализа всех отобранных проб.
Содержание хлорофилла "а " в донных отложениях. Показателем трофического состояния водоема может служить и содержа-
ние ХлФ в донных отложениях. Его концентрация в грунте зависит от количества фитопланктона в водной массе водоема, определяемого первичной продукцией планктонных альгоценозов, от скорости седиментации водорослей, от интенсивности деструкцион-ных процессов в воде и донных отложениях, от развития фитобентоса и высших водных растений, а также ряда других факторов. Поэтому оценка трофического состояния водоемов по содержанию ХлФ в донных отложениях менее четкая, чем по его концентрации в сестоне. Так, например, содержание ХлФ на 1 г сухого осадка (с.о.) в евтрофном оз. Миколайское достигает 300 мкг [17], в евтрофном оз, Ловоярви - 200 мкг, в высокоевт-рофном оз. Вишневское - 500 мкг, а в мезот-рофном оз. Красное - 300 мкг [18]. Концентрация ХлФ в донных отложениях евтрофно-го Куйбышевского водохранилища в период открытой воды достигает 200 мкг/г с.о. [19]. Среди Васильевских озер (табл. 3) повышенным его содержанием в июле (491-1166 мкг/ г с.о.) выделялись 4 озера: М. Рыбоводное, Г. Рыбоводное, Прудовиков и Дачное. Если ориентироваться на вышеприведенные литературные данные, то эти озера следует отнести к евтрофным водоемам по содержанию ХлФ не только в сестоне, но и в донных отложениях.
Сезонную динамику содержания ХлФ в донных отложениях можно рассматривать как интегральный показатель соотношения продукционно-деструкционных процессов в водной экосистеме в целом. В Васильевских озерах сезонные изменения количества ХлФ в поверхностном слое грунта, как и в сестоне, неодинаковы. Так, в донных отложениях оз. М. Рыбоводное и Прудовиков в июле оно равнялось, соответственно, 1166 и 768 мкг/г с.о. (см. табл.3), к концу октября оно повысилось в оз. М. Рыбоводное до 1246 мкг / г с.о., в оз. Прудовиков - снизилось, но оставалось достаточно высоким - 449. Такая динамика возможна только в случае, когда первичная продукция органического вещества выше его деструкции в водоеме. Аэробная деструкция органического вещества в донных отложениях ограничивается, по-видимому, дефицитом кислорода: в придонных слоях воды этих от-
Рис. 3. Сезонная динамика содержания хлорофилла "а" (мг/м3) в поверхностном слое воды
носительно глубоких озер растворенный кислород в июле не был зарегистрирован (см. табл.1), а в грунтах ощущался запах сероводорода. В группу озер без существенного снижения ХлФ к октябрю входит и макрофитное
оз. Трешка. Его количество в этом озере даже повысилось. Здесь фотическая зона, глубину которой обычно приравнивают к утроенной прозрачности воды по диску Секки (см. табл. 1), простирается практически до дна, поэтому наряду с высшей водной растительностью возможно развитие и фитобентоса. Фитобентос, и поступающие на дно остатки высших водных растений могут быть причиной повышенных концентраций ХлФ в донных отложениях этого озера и в октябре. В других озерах содержание ХлФ в грунте от июля к октябрю снижалось (в оз. Г. Рыбоводное - почти в 10 раз). Можно считать, что продукционно-деструкционные процессы в их водных экосистемах более сбалансированны. В озерах Б. и М. Васильевское это, например, может быть связано с их мелковод-ностью, что способствует активному ветровому перемешиванию водных масс, а следо-
вательно обогащению придонных слоев воды кислородом и взмучиванию осадка. Оба процесса ускоряют окисление органического вещества, поступающего с седиментом на дно.
Трофический статус озер по [12]. Согласно Taylor et. al. [12, табл.1] (табл.1 в сокращенном варианте приведена в книге [16]) при оценке трофического состояния водоемов используют разнообразные параметры: из физических - глубина водоема, прозрачность воды по диску Секки; из химических - фосфорная нагрузка, содержание общего фосфора, кислород в гиполимнионе, pH воды; из биологических - концентрация ХлФ, первичная продукция, концентрация фитопланктона, характерные группы водорослей, виды -индикаторы, а также другие биологические компоненты водных экосистем. Опираясь на приводимые Тейлором с соавторами критерии, Васильевские озера можно отнести к водоемам евтрофного типа по глубине - она меньше 10 м, прозрачности воды - меньше 2-3 м (см. табл.1), содержанию общего фосфора - выше 20 мкг/л и величине рН - больше 7. По содержанию кислорода в гиполимнионе 29-30 июля к евтрофным можно отнести только озера Прудовик, М. Рыбное и Пляжное. По содержанию ХлФ в сестоне все озера - водоемы евтрофного типа, техногенно-нагруженные оз. Шламонакопительное и Отстойник - мезотрофного. По составу доминирующих видов водорослей озера Дачное, Трешка и Отстойник - также водоемы евт-рофного типа.
Заключение
Общепринятой является оценка трофического статуса водоема по величине биогенной нагрузки, содержанию биогенных элементов (чаще всего - общего фосфора) и ХлФ в сестоне. При этом биогенная нагрузка и содержание биогенных элементов отражают потенциальный уровень трофии водоема, а содержание ХлФ - реализованный в продуктивности фитопланктона. Все Васильевские озера (исключение - техногенно-нагруженные оз. Шламонакопительное и Отстойник) и по ресурсной базе, и по уровню ее реализации в продуктивности фитопланктона - водоемы евтрофного типа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Эколого-геохимическая оценка ландшафтов Среднего Поволжья. Т.2. М., 1987.
2. Экологический атлас г. Тольятти. СПб, 1996.
3. Иватин А.В. Бактериопланктон и бакте-риобентос Васильевских озер. Деп. в ВИНИТИ, №1050-В93, 1993.
4. Терехова B.A., Семенова T.A., Швед Л.Г. Микробиота Васильевских озер. Деп. в ВИНИТИ. №1384-В93. 1993.
5. Попченко ВИ. Современное экологическое состояние озер Васильевского каскада и пути их рекреационного использования при реализации градостроительных программ //Актуальные вопросы изучения современной истории города. Тольятти, 1994.
6. Выхристюк Л.А. Качество воды Васильевских озер. Деп. в ВИНИТИ. №1051-В96. 1996.
7. Алекин О.А, Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л., 1973.
8. Кузьмин Г.В. Фитопланктон. Видовой состав и обилие // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975.
9. Determination of photosynthetic pigments in Seawater // Paris: UNESCO, 1966.
10. Коплан-Дикс И.С., Румянцева Э.А. Количественные оценки в альтернативном
прогнозировании //Антропогенное воздействие на малые озера. Л., 1980.
11. Vallenweider R.A. Input - output models wish special referens to the phosphorus loading concept in Limnology // Schweiz. Z. Hydrol. 1975. Bd.37. H.1.
12. Taylor W.D., Lambou V.W., Williams L.R., Hern S. C. Trophic state of lakes and reservoirs // Enviromental and Water Quality operational stadies. 1980. №3.
13.Lund J.W. Eutrophication. London, 1972. Vol. 180.
14. Томас Ю.А. Фосфор и эвтрофикация // Фосфор в окружающей среде. М., 1977.
15. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск, 1960.
16. Паутова В.Н., Номоконова В.И. Продуктивность фитопланктона Куйбышевского водохранилища. Тольятти, 1994.
17. Czeczuga B. Quantitative changes in sedimentary chlorophyll in the bed sediment of the Mikolajki lake during the Post-Glacial period // Schweiz. Ztschr. 1965.
18. ДавыдоваН.Н., Трифонова И.С. Диатомеи планктона и донных отложений и содержание хлорофилла в осадках двух разнотипных озер Карельского перешейка как показатели процесса эвтрофирования // Бот. журн. 1979. Т.64. №8.
19. Экология фитопланктона в Куйбышевском водохранилище. Л.: Наука, 1989.
TROPHIC STATE OF VASILIEVSKIY LAKES OF TOGLIATTI SUBURB
© 2001 V.I. Nomokonova, L.A. Vykhristyuk, N.G. Tarasova
Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences, Togliatti
The hydrochemical particulars of the lakes, phytoplankton composition and the chlorophyll content are considered. The trophic status of the lakes is estimated.
