|
|
| |
Гидрохимический ситуация в водоемах Скандинавии. (продолжение) Сульфаты не морского происхождения. Известно, что серная кислота в отложениях считается основной силой ведущей к ацидификации поверхностных вод. (SO4) является главным “мобильным анионом”, который означает, что почти все сульфаты в отложениях транспортируются через водосборную площадь. Они практически не остаются на водосборе (за исключением торфяников). Поэтому, так как сульфаты двигаются через водосбор, эквивалентное количество катионов также перемещается. Такими катионами в основном являются кальций (Са2+), магний (Mg2+), Н+ и алюминий (Al3+). Озера с высоким содержанием не морских сульфатов находятся в Уэльсе и южной части Шотландии, южной и восточной Норвегии, южной Швеции и Финляндии, а также отдельных районах Кольского полуострова. Картина частотного распределения таких озер является относительно похожей для всех стран. Так, в Норвегии 50% озер имеют показатель 26 µeg/l, в Финляндии – 57 µeg/l. В Швеции и Финляндии концентрации увеличиваются в направлении с севера на юг. Однако, на Кольском полуострове озера с высоким показателем концентрируются в основном вблизи выбросов серы в атмосферу. В Норвегии и Шотландии градиент этого показателя наблюдается в направлении с запада на восток, что отражает картину распределения осадков и формирование отложений. Некоторые озера в Дании имеют “негативные” не морские концентрации сульфатов, в основном благодаря геологическому поступлению хлоридов из “ископаемых” хлоридов натрия. Следует отметить, что географическое распространение сульфатов напрямую не отражает действительного положения ацидификации в каждой стране благодаря тому, что существуют значительные различия в притоках и уровне концентраций основных катионов. В начало страницыРН Большинство олиготрофных озер не подвергаются действию человеческой активности и будут иметь рН выше 6. Такие водоемы имеют доминирующие гиидрокарбонатные ионы. Значение рН ниже6 в незагрязненных озерах может быть вызвано органическими ионами (гумидными кислотами). Кислотный дождь может подкислить озерную воду до рН<6 и в таких озерах значительное количество анионов (сульфаты+нитраты) будут давать увеличенные количества в общий анионный состав. Когда рН падает ниже 5, вода определяется кислотными анионами, или органическими анионами, или теми и другими вместе. Самые низкие значения рН, вызванные кислотными отложениями, находятся в южной и западной Норвегии и юго-западной Швеции. Разбросанные места, где находятся озера с низкой величиной рН,находятся в Швеции, Финляндии, Шотландии и на восточной половине Кольского полуострова, которые находятся под влиянием как кислых отложений, так и органических кислот, в то время как низкие рН значения озер, расположенных в северных областях каждой страны были обычно связаны исключительно только с органической кислотностью. Очень высокий рН показатель озер был обнаружен разбросанно в регионах южной, восточной и центральной Швеции и в горных районах вдоль границы Норвегии и Дании. Эти озера связаны с высоким поступлением основных катионов и бикарбонатов благодаря высокой степени выветривания отложений на водосборе. В основном, озера определяющиеся органическими кислотами, были “кислыми” в течение многих столетий, в то время как озера с высокими концентрациями не морских сульфатов и нитратов были ацидифицированными недавно в результате антропогенного загрязнения, но в недавнем прошлом (менее 100 лет назад) они были возможно не ацидными с гидрокарбонатами, как главным анионом. Процент и число озер с низкими показателями рН в таблице 5 (NIVA,Acid rain reserch,report 47/97,Oslo,august,1997,43 pp) В начало страницыНитраты Кислотные осадки содержат высокие концентрации нитратов и аммония, так же как и сульфатов. Большая часть азота производится растениями в почве. Концентрации азота в притоках низкие в тех районах, где слабая человеческая деятельность. Если отложения азота превышают способность водосбора усвоить их, тогда излишек азота будет обычно выщелачиваться. Высокое содержание нитратов в озерах обнаружено в районах с высоким содержанием азота, таких как Шотландия и Уэльс, Дания, южная и западная Норвегия, южная Швеция и южная Финляндия. Низкие концентрации нитратов содержат озера в северных частях Скандинавии, включая Кольский полуостров. Распределение нитратов колеблется между странами в среднем от 0,1 µeg/l (1 µg N/l) на Кольском полуострове до 6,3 µeg/l (88 µg N/l) в Шотландии и Уэльсе и 36,8 µeg/l (515 µg N/l) в Дании. В отдельных возвышенных участках Шотландии и Уэльса, высокие значения отражают значительное поступление нитратов с атмосферными осадками; однако, в низинных районах в результате активной сельскохозяйственной деятельности человека. Не говоря об Шотландии и Уэльсе концентрации нитратов снижаются с юга на север и отражают как уменьшение нитратных отложений, так и интенсивность сельскохозяйственной обработки земли. В начало страницы Органический углерод. В областях с органикой, торфяниками и болотами поступающие с водосбора воды обычно содержат гумусовые компоненты , придающие воде характерный коричневый цвет. Анионный вклад этих гумусовых компонентов может подразумеваться как концентрации органического углерода (ТОС), Когда ТОС концентрации превышают 2-3 mg/l вода будет имеьб желтый цвет. Когда ТОС будет продолжать увеличиваться, цвет изменяется от желтого до темнокоричневого, что указывает на увеличение органических анионов в кислотность воды. Наблюдается четкое увеличение градиента значений ТОС с запада на восток, что отражает изменения от горных безлесных районов с тонким почвенным слоем и высоким притоком воды в озерах Норвегии до низменных лесных областей с более толстым почвенным покровом, слабым притоком и более торфянистых районов в Финляндии. В отдельных случаях наблюдается слабо выраженный увеличивающийся градиент в направлении с севера на юг. Значение ТОС в озерах Шотландии и Уэльса в определенной степени отражает картину распределения в озерах Швеции и Финляндии, увеличиваясь с запада на восток. Озера Норвегии имеют самые низкие показатели ТОС. В тундровых районах Кольского полуострова показатели ТОС выше, чем в озерах, расположенных на такой же широте в Финляндии и Норвегии, что может быть объяснено большими площадями влажных земель (Wetland). Озера в Дании также имеют высокие показатели ТОС из-за высокой биологической продуктивности озер. В начало страницы Фосфор. Естественными источниками поступления фосфора являются выветривание и разрушение органического материала и из осадков. В районах не подвергающихся активной человеческой деятельности, концентрации общего фосфора обычно низкие (<10 µg P/l). Различные типы человеческой деятельности, такие как сельское хозяйство, увеличивают содержание общего фосфора в озерах. Картина распределения показателей общего фосфора в озерах за небольшим исключением сходная с распределением показателей ТОС. Шотландия, Уэльс и восточные районы Кольского полуострова имеют низкие значения общего фосфора. Шотландия и Уэльс также имеют градиент увеличивающегося содержания общего фосфора в направлении с запада на восток, отражая высокое содержание сельскохозяйственной деятельности на востоке. Аналогичная картина наблюдается в Финских озерах, где высокие концентрации общего фосфора находятся в низменных районах Южной и Западной частях страны с наиболее развитой сельскохозяйственной деятельностью. Имеются два основных типа озер с высокими концентрациями общего фосфора. Первый,естественно гумусовые озера с высокими значениями ТОС и органического азота и фосфора. Второй, озера с высоким содержанием неорганического фосфора в областях с высокой сельскохозяйственной деятельностью. Первый тип может быть классифицирован как дистрофные озера , в то время как второй – как евтрофные озера. Озера, классифицированные как олиготрофные (<10 µg P/l)., мезотрофные(10-35 µg P/l)., и эвтрофные ( >35 µg P/l)(OECR, 1982). Число и процентное сотношение озер с различным содержанием общего фосфора рН на территории Северной Европы приводится в таблице 6 (NIVA,Acid rain reserch,report 47/97,Oslo,august,1997,43 pp) Большой процент евтрофных озер, исключая Данию, обнаружен в Финляндии и Уэльсе. Низкий процент таких озер, как и следует ожидать находится в Норвегии и на Кольском полуострове. Отношение между азотом и фосфором ( N : P ) может служить как показатель ограничительной способности для развития фитопланктона. Нормальное отношение между этими двумя элементами 7. N : P отношение < 12 указывает на N – огрпничение, в то время как отношение > 12 указывает на P- ограничение. Рассмотрение значений N : P, приведенное в таблице, подтверждает, что большинство озер в Северной Европе (исключая Данию) являются Р- ограниченными (> 95 ).
|
