Онежское озеро

Ф. Соловьева, Г.Ф. Расплетина., Т.Б. Форш-Меншуткина, Э.Э. Шерман, Д.З. Ульянова. Химический режим и баланс Онежского озера. Лаборатория озероведения АН СССР. Материалы ХYI конференции по изучению внутренних водоемов Прибалтики. Петрозаводск. 1971.
onego1.jpg (104779 bytes)

При детальной обработке и обобщении накопленного гидрохимического материала была подтверждена правильность выделения основных районов Онежского озера по гидрохимическим показателям. Выделенные районы влияния западного речного стока, Повенецкого залива и центрального Онего уточнены в своих границах. В центральном Онего на основании анализа гидрохимического материала удалось показать существенную обособленность центрального водного тела, которое характеризуется гомогенностью и стабильностью химического режима. Периферийной части свойственна мозаичность структуры и изменчивость гидрохимического режима.

Основным критерием гидрохимического районирования Онежского озера явилась величина суммы ионов, а также выделенная в качестве определяющего параметра величина содержания в воде иона НСО3. Этот определяющий параметр наравне с цветностью воды и содержанием кремния, использовался как индикатор распределения в озере речного стока.

Дается сравнительная характеристика ионного состава вод выделенных районов в сопоставлении с составом вод притоков. Показано, что паводковая вода притоков более окрашена и менее минерализована, чем вода прилегающей части озера. Имеются исключения из этой закономерности, причем каждому исключению есть конкретное объяснение.

Устанавливается большое значение аллохтонного гумуса в формировании органического вещества вод Онежского озера.

Отмечается крайняя бедность вод Онежского озера фосфатами (меньше 1,0 Р/м кубический), что рассматривается как один из факторов, лимитирующих первичную продукцию. Тем не менее удалось найти функциональную связь между сезонным ходом изменения содержания фосфатов и кремния в воде Онежского озера и интенсивность жизнедеятельности фитопланктона.

Устанавливается, что преобладающей формой минерального азота в водах Онежского озера является нитратная. Эта форма азота преобладает и в водах, выносимых из озера. Однако вносится реками преимущественно аммонийная форма азота. Относительно высокое содержание нитратной формы азота в водах озера обусловлено процессами нитрификации аммонийного азота как приносимого речным стоком, так и образующегося при разложении органических соединений в самом озере.

На материале собственных, а также некоторых литературных источников по исследованию гидрохимического режима притоков озера и р. Свири произведен расчет солевого, биогенного балансов и ориентировочно баланса органических веществ для Онежского озера.

Поступление ионов основного состава воды с речным притоком и атмосферными осадками, выпадающими на зеркало озера, в среднем за многолетний период равно 422 тыс. т. Вынос из озера с водами р. Свирь – 440 тыс. т. Невязка баланса составляет менее 5%. Солевой баланс озера можно считать уравновешенным.

От 62 до 99% суммарного поступления в озеро растворенного кремния, железа и минерального фосфора приходится на долю речного стока. В приходной части внешнего баланса минеральных соединений азота доминирующее значение имеют атмосферные осадки.

Сопоставление величин поступления и выноса отдельных компонентов позволяет заключить, что в итоге процессов внутреннего круговорота веществ в озере происходит необратимая седиментация раствора 25 тыс. т кремния, 7,5 тыс т железа и 156 т минерального фосфора ежегодно.

Превышение стока над поступлением нитратного азота при обратных соотношениях их для аммонийного свидетельствует о значительной интенсивности процессов нитрификации в озере.

Результаты ориентировочного расчета баланса С (орг.) для озера указывают на превышение в нем деструкции органических веществ над их продукцией. Значение отдельных составляющих в приходной части баланса С (орг.) зависит от гидрометеорологических условий года.

 

 

И.В.Баранов. Влияние двуокиси углерода и гидрокарбонатных ионов на активную реакцию воды и фотосинтез планктона. ГосНИОРХ. . Материалы ХYI конференции по изучению внутренних водоемов Прибалтики. Петрозаводск. 1971

В настоящем докладе излагаются результаты лабораторных опытов о влиянии разных концентраций СО2 и иона (НСО3) на рН воды и фотосинтез планктона. Эти и другие аналогичные исследования проводятся нами в связи с выяснением так называемых дефицитных химических ингредиентов, ограничивающих биопродуктивность в водоемах, находящихся в разных гидрохимических зонах нашей страны.

Для опыта взяли 9 – 10 бутылей , объем воды каждой составил 300 мл. Предварительно в бутыли добавили минеральный фосфор (0,2 мг/л), аммиачный и нитратный азот (2,0 мг/л). Снижение рН воды до 5,1-5,6 производилось двуокисью углерода или очень слабой ( N – 0.05) соляной кислотой. Повышали рН до 9,0 слабым раствором соды ( N – 0.05). Экспозиция опытов продолжалась 5 и 10 суток. По определению И.Н. Чечик в составе фитопланктона в основном находились разные виды протококковых: Dictyococcus, Pediastrum, Coelastrum, Ankistrodesmus, Scenedesmus и др. Эффект фотосинтеза планктона учитывался по содержанию в бутылях кислорода.

С подкислением и подщелачиванием воды поставлено четыре серии опытов. Выяснено следующее: при благоприятном солнечном освещении, прогреве воды до 20-25 градусов, повышенном содержании в ней азота и фосфора и низкой минерализации(сумма ионов меньше 100 мг/л) добавочные количества СО2 оказывали весьма благоприятное влияние на фотосинтез указанных выше протококковых водорослей, несмотря на снижение рН воды в начале опытов до 5,1-5,6. Даже при повышении рН воды до 6,4-6,5 содержание кислорода иногда составляло 32,4-40,3 мг/л.

В слабощелочной и щелочной среде также происходило некоторое повышение содержания кислорода. Однако интенсивность фотосинтеза и численность тех же протококковых водорослей в этих условиях оказывались значительно ниже, чем в предварительно подкисленной двуокисью углерода воде. Известно, что при повышении продуктивности низкоминерализованных прудов и озер путем применения минеральных удобрений, довольно часто под влиянием развивающегося фитопланктона рН воды смещается в слабощелочную и щелочную области. Очевидно, при таких условиях первичная продукция и продуктивность в целом могут лимитироваться недостатком двуокиси углерода, хотя в воде и находятся повышенные количестваазота и фосфора. Отсюда становилось логичным выяснить влияние разных концентраций ионов НСО3 на фотосинтез планктона, так как при частичном биохимическом распаде последних происходит выделение СО2. Было поставлено также четыре серии опытов. Как и в предыдущих случаях, к воде добавили минеральный фосфор (0,2 мг/л), аммиачный и нитратный азот (2,0 мг/л).

В двух опытах концентрация ионов НСО3 колебалась примерно от 23 до 150 мг/л. В этих пределах при пяти- и десятисуточной экспозиции бутылей интенсивность фотосинтеза планктона возрастала по мере повышения концентрации ионов НСО3. В среднем содержание кислорода повышалось от 15,0 до28,2 мг/л. Вероятно, углеродное питание протококковых водорослей поддерживалось той двуокисью углерода, которая выделялась при частичном распаде ионов НСО3 по реакции: 2 НСОЗ ® СО3+СО2+Н2О.

По результатам многочисленных исследований известно, что интенсивность фотосинтеза планктона в водоемах значительно возрастает от северных к средним широтам обширнойтерритории нашей страны. Такое повышение связано со многими факторами, в частности, с тем, что в водоемах средних широт при средней минерализации воды условия углеродного питания для фитопланктона улучшаются.

Другие опыты показали, что в первые двое суток при содержании в воде ионов НСО3 от 100 до 250 мг/л интенсивность фотосинтеза протококковых водорослей сильно возрастает, а затем снижается, видимо, вследствие инкрустации клеток выделяющимся карбонатом кальция. Вероятно, такие биогидрохимические условия возникают при повышенной минерализации в водоемах аридной (сухой) зоны.

top.bmp (1942 bytes)