Памятка для родителей агрессивность ребенка (стр. 14 )

Большое значение имеет вопрос о размере водорослей, используемых кладоцерами и коловратками. Большинство исследователей, изучавших питание типичных представителей зоопланктона пелагиали водохранилищ: Diaphanosoma brachyurum, Bosmina coregoni, Chydorus sphaericus показали, что размер потребляемых ими частиц составляет от 1 мкм до 16 мкм, но не более 30 мкм. Если Chydorus и Bosmina отфильтровывают частицы около 1 мкм, то Daphnia cucullata и Diaphanosoma brachyurum потребляют более крупные частицы (15–16 мкм). Самые мелкие частицы (1 мкм) активно отфильтровываются коловратками Keratella quadricuda, Keratella cochleares и Conochilus unicornis. Скорость фильтрации зависит, в первую очередь, от температуры и концентрации пищи.

Размеры клеток фитопланктона определяют питание коловраток. Небольшие размеры этих представителей зоопланктона ограничивают возможности потребления частиц до 50 мкм [209], и тем более любые колониальные нитчатые виды фитопланктона становятся недоступными для коловраток. Однако токсические выделения цианобактерий для коловраток являются гораздо меньшим препятствием для их потребления. Поэтому многие мелкие виды синезеленых – обычная пища коловраток.

В целом можно сделать вывод, что пресс зоопланктона оказывается неэффективным по причине их токсичности и образования колоний нитчатых водорослей.

В продукционных процессах может проявляться и положительное влияние зоопланктона, поскольку известная рециркуляция им биогенных элементов способна существенно увеличивать интенсивность фотосинтеза фитопланктона [159, 210]. Как известно, зоопланктон активно выделяет биогенные элементы, которые становятся доступными для водорослей главным образом непосредственно через воду.

В последнее время начались исследования трофических связей в многокомпонентных системах: «водоросли – мирный зоопланктон – планктоноядные рыбы – хищные рыбы», для оценки, например, влияние хищных рыб на первичную продукцию. Появились данные, показавшие, что удаление рыб с помощью токсических веществ приводит к изменению видового состава планктона, увеличению размеров зоопланктеров [211]. И наоборот, в результате вселения в озера рыб-планктофагов уменьшается средний размер рачков и т. д. [212]. Показано, что изменяя количество «мирных» рыб, можно влиять на величину первичной продукции. На этой основе предложен метод регулирования биологической продуктивности озер [213, 214].

Продукция планктонных фильтраторов составляет в среднем около 10% от продукции фитопланктона, с колебаниями от 2 до 25%. Иначе говоря, при одинаковой продукции фитопланктона продукция планктонных фильтраторов может различаться в 10 раз [215]. Это в большинстве случаев объясняется разной эффективностью использования вещества и энергии в трофических цепях. Следовательно, возможность регулирования биологической продуктивности с помощью биоманипулирования не одинакова. Она зависит от напряженности пищевых цепей. В олиготрофных озерах они более напряжены, чем в эвтрофных. Поэтому в эвтрофных водоемах регуляция «сверху» проявляется в значительной степени для пары «хищные рыбы–планктофаги», слабее – для пары «планктофаги–зоопланктон» и почти незначима для пары «зоопланктон–фитопланктон». В олиготрофных озерах регуляция «сверху» играет более существенную роль, и зоопланктон может регулировать развитие водорослей [216]. К сожалению в настоящее время проблемой остается оценка интенсивности взаимодействия фитопланктона с организмами высших трофических уровней. Выяснение этого вопроса тормозится отсутствием технических средств постановки методически корректных экспериментов и сложности количественной оценки их результатов [217].

Выводы раздела

– На основании анализа специальной литературы по исследованиям гидрологических, метеорологических, гидрохимических и трофометаболических процессов в экосистемах водохранилищ разработана классификация факторов первичного продуцирования фитопланктона в водохранилищах. В наиболее общем случае факторы подразделяются на абиотические и биотические. Классификация построена на иерархии действия факторов по степени их опосредованности влияния на развитие фитопланктона в экосистеме.

– Выделено три типа абиотических факторов первичного продуцирования – гидрологические (внешний водообмен и колебания уровня воды в водохранилище), гидрофизические (динамика и термическая структура вод водохранилища) и гидрохимические (внешняя и внутренняя биогенная нагрузка). Эти факторы косвенно определяют действие прямых факторов.

– К факторам прямого действия относятся температура воды, освещенность водной толщи, биогенное питание из абиотических факторов и физиологическое состояние клеток водорослей и пресс более высоких трофических уровней из биотических факторов.

– Действие прямых абиотических факторов относится к наиболее разработанным вопросам описания динамики развития первичного продуцирования. В изучении действия биотических факторов остается немало спорных и нерешенных вопросов. К наиболее важным из них относятся условия перезимовки акинет синезеленых водорослей в донных отложениях водохранилищ.

2 Особенности процессов в отдельных водохранилищах москворецкого и волжского водоисточников

2.1 Общая характеристика водоснабжения г. Москвы

Водоснабжение практически всех крупных городов и урбанизированных комплексов базируется на использовании поверхностных источников водных ресурсов. Как правило, это речные воды со свойственными им сильными внутри и межгодовыми колебаниями характеристик стока, а также качества воды. Чтобы обеспечить гарантированные расходы воды на водоснабжение созданы водохранилища глубокого сезонного, а часто и многолетнего регулирования стока. Поэтому современные водохозяйственные системы источников водоснабжения крупных городов представляют собой сложный комплекс гидротехнических сооружений, водохранилищ, русловых участков рек насосных станций, каналов, а их водосборы занимают обширные территории. Необходимость в таком регулировании стока объясняется тем, что потребность в питьевой воде гораздо менее изменчива в сравнении с естественным стоком небольших рек.

Водохозяйственные системы, создающиеся на территориях с высокой плотностью населения, обладают важными особенностями, которые оказывают значительное влияние на процессы формирования качества исходной для водопроводных станций воды. К ним относятся:

- сочетание в едином комплексе различных типов водных объектов с разной интенсивностью антропогенного воздействия как на них, так и на природу их водосборов;

- воздействие на природные процессы формирования водного и химического стока техногенного режима водоподачи из объектов водохозяйственных систем на водопроводные станции;

- разновозрастность техногенных водных объектов.

Наиболее сложна водохозяйственная система источников водоснабжения г. Москвы. Для водообеспечения Москвы создан крупнейший в стране комплекс, в состав которого в настоящее время входят 20 водохранилищ (с общей емкостью более 4 км3 и полезным объемом 2,8 км3) и два крупных канала в составе Волжского и Москворецко-Вазузского водоисточников с общей площадью водосбора 50 тыс. км2. Обзорная схема системы представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Система водоснабжения г. Москвы [218]

Их суммарная гарантированная водоотдача обеспеченностью 97% (по числу бесперебойных лет) составляет 133 м3/с (82 и 51 м3/с соответственно) [219]. На сегодняшний день эта величина в 2,5–3 раза превышает объём воды, забираемой на хозяйственно-питьевые нужды в г. Москве. Проблемы острого дефицита водных ресурсов в ближайшее время не предвидится. Эта система водоснабжения на 99,6% базируется на использовании поверхностных вод. Столь значительная доля поверхностных вод во многом определена историческим развитием системы водоснабжения, крайне медленным возобновлением дефицита подземных вод в г. Москве и ее окрестностях, что в настоящее время обусловливает появление целого ряда рисков, связанных преимущественно с качественным составом водных ресурсов, необходимых г. Москве и Московской области.

Состояние водоисточников, их гидрологический режим и качество воды являются ключевыми факторами надёжности водоснабжения и определяют стратегию развития столицы и ее водоснабжения в ближайшем будущем. Для формирования качества воды в пунктах водозаборов водопроводных станций структура водохозяйственного комплекса имеет чрезвычайно большое значение. Существует несколько схем водохозяйственных систем, основными из которых можно считать две схемы, различающиеся по расположению водохранилищ в источнике водоснабжения:

- регулирующие водохранилища находятся в верхних звеньях системы водоснабжения;

- водозабор водопроводных станций расположен непосредственно в водохранилище.

В системе источников водоснабжения г. Москвы имеются оба выделенных типа водохозяйственной структуры. Забор воды на нужды водоснабжения осуществляется в Москворецком водоисточнике: непосредственно из р. Москвы, зарегулированной специально созданной для этих целей Рублёвской плотиной, находящейся на большом расстоянии от водохранилищ, регулирующих сток р. Москвы и ее притоков. В Волжском водоисточнике – из водохранилищ водораздельного бьефа канала им. Москвы: Клязьминского и Учинского, заполняющихся в основном водой, поступающей по каналу из приплотинного бьефа Иваньковского водохранилища на Верхней Волге.

Этими особенностями определяются принципиальные различия режима качества воды на различных водопроводных станциях. Для водозаборов из волжского источника характерны медленные сезонные изменения показателей качества воды, отражающие трансформацию речного стока в цепочке водохранилищ. Работа водопроводных станций Москворецко-Вазузского источника связана с нестационарным изменением качества воды (природным и влиянием аварийных сбросов сточных вод в притоках реки ниже водохранилищ-регуляторов стока с вышележащещей части водосбора) [220].

Качество воды, подаваемой на станции водоподготовки, зависит в основном от ее состояния в природных источниках водоснабжения, входящих в состав водохозяйственной системы. А состояние воды в этих водоисточниках определяется их гидрологическим режимом и развитием продукционных процессов в экосистемах водоисточников. В связи с этим представляется целесообразным на первом этапе данной работы кратко рассмотреть особенности гидрологического режима водохранилищ, определяющих качество воды в московских водозаборах, и, исходя из этого, оценить основные факторы, определяющие развитие продукционных процессов в экосистемах этих водохранилищ.