Снижение уровня водохранилища.
Снижение уровня водохранилищ, которое достигается регулированием стока, приводит к обнажению и уплотнению донных отложений. За счет этого снижается их способность к взмучиванию и происходит ограничение вовлечения биогенных веществ в круговорот. Спуск воды вызывает перемещение богатой биогенными веществами воды в более глубокие слои донных отложений.
Изъятие вод из гиполимниона.
Извлечение (откачивание) гиполимниальных вод с помощью водоотборников. Это приводит к уменьшению уровня биогенных веществ, увеличению средней концентрации кислорода и повышению температуры воды. Метод применим только в стратифицированных водоемах.
Изоляция дна озера.
Создается физический барьер на поверхности раздела вода-донные отложения. При этом предотвращается перенос биогенных веществ со дна в толщу воды. Зимой поверхность льда покрывается перфорированной пластиковой пленкой, покрытой в свою очередь слоем песка, которая погружается на дно после таяния льда и закрывает донные отложения. Песок становится новым дном, обедненным биогенными веществами. Перфорации в пленке необходимы для диффузии газов. В качестве покрытия можно использовать почву (пепел, зола), гидрооксиды металлов, которые являются хорошими адсорбентами фосфатов, гели с высокой сорбционной способностью. Эффективность метода зависит от скорости поступления аллохтонных биогенных веществ.
|
|
|
Химическая обработка.
Добавление химических веществ для осаждения биогенных элементов или преобразования их в менее доступную форму для организмов. Часто добавляют сульфат меди в качестве альгицида, но повторное его применение может привести к замене синезеленых водорослей на зеленые, которые толерантны к меди. В донных отложениях может происходить накопление меди. Это может привести с изчезновению макрофитов и снижению численности бентосных беспозвоночных. Поэтому обработку сульфатом меди нужно проводить с большой осторожностью. Популярно добавление квасцов (сульфат железа или алюминия) Химическое осаждение разработано для удаления фосфора из сточных вод. Наиболее часто используют такие осадители: Ca 2+– ‘эффективность 90%, Fe 3+– эффективность 80%, Al 3+– эффективность 95%. Чаще используют известь из-за высокой стоимости квасцов. Положительные эффекты наблюдаются через 1–2 года. Лучшие результаты получены на стратифицированных водоемах.
Нарушение стратификации и аэрация.
В стратифицированных водоемах, где наблюдается гиполимниальный дефицит кислорода, можно с помощью гидравлических и пневматических средств искусственно создавать условия дестратификации. Гидравлическая дестратификация – закачивание вод эпилимниона в придонные слои, откачивание вод гиполимниона и их отведение в поверхностный слой. Этим достигается процесс перемешивания. Метод осуществляется с помощью насосов или гидросиловыми подстанциями. Пневматическая дестратификация осуществляется путем выпускания пузырьков воздуха с помощью «пузырьковой пушки» вблизи дна. Процесс аэрации предотвращает возникновение анаэробных условий, снижает перенос фосфора из донных отложений в толщу воды. Метод можно использовать для аэрации гиполимниона, не затрагивая термоклин, иначе может происходить «цветение» воды синезелеными водорослями круглый год, что характерно для нестратифицированных водоемов. Кроме того, можно осуществлять общую аэрацию – непрерывный выпуск воздуха для дестратификации. В Великобритании 16 водохранилищ оборудованы специальными устройствами для дестратификации вод.
|
|
|
Сбор биомассы.
При сборе биомассы устраняются биогенные элементы, которые включены в ее структуру. Наиболее популярен сбор макрофитов. Удаление макрофитов из воды позволяет уменьшить поступление фосфора на 92% и снижение биогенной нагрузки на 47%. Пока нет еще надежных данных, указывающих на то, что при устранении водорослей происходит снижение концентрации биогенных веществ в воде. Собранную биомассу водорослей можно использовать для медицинских целей и в качестве подкормки для животных. Например, водоросли из оз. Чад использовали для изготовления диетических продуктов питания человека. Химический состав водорослей сопоставим с соевыми бобами по содержания в них протеинов, липидов, углеводов, волокна, золы и витамина «В». На протеине водорослей выращиваются свиньи, домашняя птица и рыбы. Ламинария и другие морские макрофитные водоросли в течение столетий уже используются для медицинских целей и в продуктах питания. Из микроскопических водорослей как объектов коммерческого использования наиболее привлекательны синезеленые и зеленые, так как при этом доходы от их использования намного превышают затраты на контролирование эвтрофирования. Сбор микроскопических водорослей осуществляется на фильтры или с использованием флокулянтов, полиэлектролитов, способных вызывать агрегации водорослей.
|
|
|
Предложенные методы могут применяться в комплексе и по отдельности. Перед использованием любого из них необходимо проводить комплексные исследования водоемов.
|
|
|
Заключение
Проблема антропогенного эфтрофирования водоемов возникла в середине 20-х годов XX века и за короткий срок приобрела значение одной из актуальных в современной лимнологии. Много усилий направленно на решение вопросов количественных связей между нагрузками биогенных элементов на водоем и уровнем его трофии. Количественные оценки этих связей открывают возможности для прогнозирования возникновения и развития процесса эвтрофирования. Вопросы прогноза неотделимы от оценок и анализа интенсивности и характера хозяйственной и культурной деятельности человека. В основу анализа должны быть положены экономико – географические карты, перспективные планы роста и размещения населения, развития сельского хозяйства, промышленности, урбанизации, городского и дорожного строительства, рекреации. Нельзя упускать из виду, что этот процесс может идти разными путями и скоростью в соответствии с зонально-географическими и ландшафтными условиями территорий. Недалеко то время, когда на любом континенте нелегко будет найти водоем, сохранивший ненарушенные свойства. Попытки установить типологические связи с ненарушенной географической средой становятся все менее реальными и все более условными. Попытки географического районирования озерного фонда оказываются устаревшими. Разработка новых систем, в которых роль антропогенного фактора становится главенствующей, становится в ряд наиболее актуальных задач борьбы с нарушениями, вызванными антропогенным эвтрофированием.
Рекомендуемая литература
Алекин А.А. Эвтрофирование озер // Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 8–14.
Каминский В.С. Вопросы замедления и устранения процесса эвтрофирования // Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 51–63.
Даценко Ю.С. Эвтрофирование водохранилищ. Гидролого–гидрохимические аспекты. М.: ГЕОС, 2007. 252 с.
Каминский В.С. Вопросы терминологии при изучении процесса эвтрофирования // Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 64–71.
Китаев С.П. Экологические основы биопродуктивности озер разных природных зон. М.: Наука, 1984. 207 с.
Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л., 1974. 60 с.
Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т. 2. 376 с.
Прыткова М.Я. Научные основы и методы восстановления озерных экосистем при разных видах антропогенного воздействия. Спб.: Наука, 2002. 148 с.
Россолимо Л.Л. Антропогенное эвтрофирование водоемов // Общая экология. Биоценология. Гидробиология. М., 1975. Т. 2. С. 8–60.
Россолимо Л.Л. Изменение лимнических экосистем под воздействием антропогенного фактора. М.: Наука, 1977. 144 с.
Сиренко Л.А. Основные факторы естественного и антропогенного эвтрофирования // Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 15–30.
Сиренко Л.А., Гавриленко М.Л. «Цветение» воды и эвтрофирование. Киев: Наукова Думка, 1978. 232 с.
Скопинцев Б.А. Химические и биохимические показатели эвтрофирования водоемов // Водные ресурсы. 1979. № 4. С. 43–50.
Хендерсон–Селлерс Б., Маркленд Х.Р. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 279 с.
Шамардина И.П. Борьба с антропогенным эвтрофированием водоемов // Общая экология. Биоценология. Гидробиология. М., 1975. Т. 2. С. 100–136.
Шилькрот Г.С. Причины антропогенного эвтрофирования водоемов // Общая экология. Биоценология. Гидробиология. М., 1975. Т. 2. С. 61–99.
Дополнительная литература
Андронникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем. Спб.: Наука, 1996. 189 с.
Антропогенное воздействие на малые озера. Л.: Наука. 1980. 172 с.
Антропогенное перераспределение органического вещества в биосфере. Спб.: Наука, 1993. 206 с.
Изменение структуры экосистем озер в условиях возрастающей биогенной нагрузки. Л.: Наука. 1988. 312 с.
Покровская Т.Н., Миронова Н.Я., Шилькрот Г.С. Макрофитные озера и их эвтрофирование. М.: Наука, 1983. 152 с.
Эволюция круговорота фосфора и эвтрофирование природных вод. Л.: Наука, 1988. 204 с.
Эвтрофирование мезотрофного озера. Л.: Наука, 1980. 248 с.
Экология зарастающего озера и проблема его восстановления. Спб.: Наука, 1999. 222 с.
Sládeček V. System of Water Quality from the Biological Point of View // Arch. Hydrobiol. 1973. Beih. 7. Ergebnisse der Limnologie. H. 7. 218 s.
Sládečková A., Sládeček V. Bioindication Within the Aquatic Environment // Acta Universitatis Carolinae Environmentalica. 1993. V. 7. № 1–2. P. 3–69.
Wetzel R. Limnology. Lake and River Ecosystems. Academic Press, 2001. 1006 p.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 367; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!