Памятка для родителей агрессивность ребенка (стр. 4 )

Управление качеством воды – основная цель всех исследований водоисточников, но, к сожалению, не всегда достижимая. Если не рассматривать серьезные гидротехнические проекты (например, создание полисекционных водохранилищ или предводохранилищ), то практически единственным методом управления качеством воды служит управление качеством воды путем оптимизации управления водным режимом водохранилищ. На волжском водоисточнике г. Москвы это крайне затруднительно, поскольку регулирующая роль водохранилищ водораздельного бьефа сведена к минимуму. На Москворецком водоисточнике возможности регулирования несравненно больше, причем регулирование попусками может приводить к изменениям качества воды, как в водохранилище, так и в нижнем бьефе, что не менее, если не более важно для водопроводных станций. Однако для обоснования рекомендаций по изменению регулирования водным режимом необходимо иметь четкие количественные представления о закономерностях изменений качества воды в зависимости от изменений водного режима. Именно на выявление таких закономерностей направлены исследований по теме договора. На основе этих закономерностей, полученных с применением современных методов статистического и имитационного моделирования планируется разработать практические мероприятия по регулированию качества воды в водохранилищах в периоды погодных аномалий.

Цели и задачи первого этапа исследований по теме. Для решения задачи прогнозирования и расчета влияния экстремальных гидрометеорологических явлений формирование качества воды источников московского водоснабжения выявить закономерности изменения продукционных процессов и зависимость интенсивности развития фитопланктона от факторов водной среды в водохранилищах разных типов. Для того, чтобы разработать действенные методы предотвращения интенсивного развития в них водорослей, необходимо понимать механизмы функционирования клеток и знать факторы, которые могут обуславливать вспышки «цветения».

Формирование полей фитопланктона в водохранилищах обусловлено различными причинами. Анализ этого комплекса, особенности проявления каждого из факторов в водохранилищах–источниках московского водоснабжения и оценка их значимости в тенденциях изменения трофического состояния водохранилищ составляют главную цель первого раздела исследований по теме. Разработанную на этом этапе классификацию факторов цветения водоемов предполагается использовать в дальнейшем при разработке математической модели развития фитопланктона в водохранилищах волжской и москворецкой систем водоснабжения г. Москвы.

1 Анализ гидрологических, метеорологических, гидрохимических и трофометаболических процессов в экосистемах водохранилищ

1.1 Географические факторы продукционных процессов

Численность популяции водорослей регулируется равновесием между двумя противоположными тенденциями: потенциалом роста, внутренне присущим данной популяции, и ограничениями, накладываемыми на этот рост средой. Способность среды поддерживать вид варьирует в зависимости от абиотических факторов, таким же образом варьирует и равновесная плотность популяции этого вида.

Теоретически бесконечное разнообразие абиотических и биотических элементов экосистем водоемов, определяющих их первичную продуктивность, целесообразно представить в виде иерархии факторов, характеризующихся различной степенью опосредованности воздействия на главный элемент экосистемы – фитопланктон. Нами предложена следующая схема различных уровней воздействующих факторов (рисунок 3).

Каждый из этих факторов, влияющих на развитие фитопланктона, по‑разному проявляется в конкретных водных объектах, а их сложная комбинация формирует особенности функционирования экосистемы водоема и формирования качества воды в отдельные годы.

Факторы первого, наиболее высокого уровня, представляют собой два ярко выраженных зональных фактора: ландшафт водосбора и климатические особенности территории, и два азональных: форма ложа водохранилища и интенсивность антропогенного воздействия на водоем и его водосбор.

Определяющие первичную продукцию факторы в значительной мере интегрируются в таких понятиях, как региональность, климатические условия, географическая широта. Анализ величин первичной продукции континентальных водоемов в зависимости от географической широты впервые произведен М. Брылинским и К. Манном [4] по материалам Международной биологической программы. Прямое влияние климатических условий на продукционные процессы в водоемах в дальнейшем неоднократно обсуждалось в литературе [5, 6].

Рисунок 3 – Схема факторов развития фитопланктона в водоемах

рылинского и К. Манна уточнен , показавшим, что гиперболическую обратную зависимость продукции от географической широты следует рассматривать как характеристику максимально возможных (потенциальных) величин первичной продукции [7], представляя географическую широту в несколько трансформированном виде (зависимость представлена на рисунке 4).

Рисунок 4 – Зависимость продукции фитопланктона в озерах от географической широты [7]

Важнейшим ландшафтным фактором считается вынос биогенных веществ с водосборов. Величина этого выноса зависит от продуктивности наземных экосистем, которая, в свою очередь, контролируется факторами внешней среды – температурой воздуха, количеством осадков и испарением [8]. Наиболее полный анализ связи пресноводных экосистем с зонально распределенными наземными экосистемами, направленный на подтверждение известной концепции «водоем и его водосбор ‑ единое целое», проведен [7, 9], который кроме температурного фактора попытался учесть еще и глобальные географические закономерности распределения осадков и испаряемости.

Интенсивность антропогенного воздействия относится к азональным факторам первого уровня и проявляется, прежде всего, в дополнительной (по сравнению с ландшафтно обусловленной) биогенной нагрузке, как на сам водоем, так и на питающий его речной сток с водосбора. Химическая нагрузка на водоем определяется величиной стока биогенных веществ с водосбора, который в свою очередь зависит от ряда естественных и антропогенных факторов, таких как сельскохозяйственное использование земель водосбора. Химический сток вполне предсказуем и в определенных условиях может даже регулироваться. Существуют ориентировочные методы расчета биогенной нагрузки, служащие основой для планирования водоохранных мероприятий. Важным элементом антропогенного воздействия в последнее время становится использование водосбора для целей рекреации. В Московском регионе этот фактор особенно важен, поскольку как Москворецкие, так и Волжские водохранилища являются традиционными местами отдыха москвичей.

При сбросе в водоем токсических веществ, содержащихся в промышленных сточных водах, обычно происходит угнетение и обеднение фитопланктона. Первыми, на действие вносимых концентраций токсичных веществ, реагируют крупные формы диатомовых водорослей. Относительно устойчивыми к действию загрязнений являются мелкоклеточные формы водорослей, образующие популяции с высокой плотностью клеток. Быстрое наращивание их биомассы способствует ускорению выведения токсикантов из раствора с отмершими клетками. Токсическое действие металлов на фитопланктон в разных акваториях закономерно определяется физико-химическими и биологическими особенностями среды [10].

Важным антропогенным воздействием следует считать регулирование стока из водохранилища, при котором возникает возможность управления процессами внутреннего водообмена (на рисунке 1 эта возможность отмечена стрелкой, соединяющей «Антропогенное воздействие» и «Гидрологический режим»). Регулирование водного стока водохранилищем неизбежно приводит к появлению комплекса гидродинамических явлений в водоеме, включающий изменения гидрологической структуры водных масс водохранилища, течений и длинных волн различного типа. Сброс воды через разноуровенные отверстия в стратифицированном водохранилище оказывает значительное влияние на гидроэкологичсекие процессы в приплотинном участке и нижнем бьефе водохранилища. большое экологическое значение для нижнего бьефа имеет 

Наконец, характер и морфология ложа водохранилища в значительной степени определяет интенсивность и направленность внутриводоемных процессов биогенного круговорота, поскольку от формы ложа зависят особенности внутреннего водообмена в водохранилище. Морфологический фактор в наибольшей степени отличает водохранилища от озер[11]. Общим для морфологии долинных водохранилищ является большая удлиненность, гетероморфность долины и асимметричность с максимальной глубиной у плотины. Положение створа плотины в речной долине определяет размер и емкость водохранилища, при этом в зависимости от характера гидрографической сети разделяют морфологически простые и морфологически сложные водохранилища.

Предложенная нами типизация факторов подразделяет все абиотические факторы на следующие типы:

а) гидрологические, связанные с процессами внешнего водообмена водоема (структура водного баланса). Эти факторы определяют влияние на продукционные процессы общей проточности водоема и колебаний уровня в нем.

б) Гидрофизические факторы характеризуют влияние особенностей внутреннего водообмена на продукционные процессы в водоеме. Эти факторы обусловлены, главным образом, короткопериодными синоптическими воздействиями на водную массу водоема. На этом уровне рассматриваются косвенные гидрофизические факторы, опосредованно влияющие на процессы развития фитопланктона. К ним относятся, в первую очередь, влияние динамики вод на размножение клеток фитопланктона и зависимость продукционных процессов от стратификации водной толщи. Например, статистический факторный анализ влияния 7 гидрофизических характеристик (как косвенных, так и прямых) на фитопланктон канадских озер показал, что они обусловливают от 38 до 61% вариаций концентрации фитопланктона [12].

в) Гидрохимические факторы характеризуют процессы, определяющие формирование запаса биогенных элементов в водной массе водохранилища и пространственно-временную изменчивость их концентраций. Среди этих факторов – внешние, связанные с поступлением химических веществ с водосбора, и внутренние, обусловленные наличием внутриводоемных источников химических веществ для водной массы, к которым относятся, главным образом, донные отложения водоемов.