Современный режим биогенных веществ в Можайском водохранилище

В работе изучается внутригодовая динамика содержания биогенных веществ в Можайском водохранилище в 2018/2019 гг. На основе ежемесячных измерений рассматриваются факторы сезонной изменчивости вертикального распределения соединений азота, фосфора и минерального кремния.

Режим биогенных элементов в Можайском водохранилище и соотношения их различных форм во многом определяются условиями формирования и продолжительностью плотностной стратификации водной толщи. В условиях гипоксии происходит восстановление соединений фосфора и аммонийного азота из донных отложений. В эпилимнионе к концу летнего периода нитраты и растворенный минеральный фосфор практически полностью потреблены водорослями; органический фосфор в течение вегетационного периода находится преимущественно во взвешенной форме в составе клеток фитопланктона. Минеральный кремний активно потребляется в мае в период развития диатомовых водорослей, тогда как в гиполимнионе его содержание стабильно в течение всего периода стратификации. Продольная неоднородность содержания биогенных веществ обусловлена не только условиями перемешивания, но и генезисом водной массы, присутствующей в том или ином районе водохранилища.

Показано, что за последние 30 лет в водохранилище возросла внутренняя биогенная нагрузка в результате увеличения продолжительности плотностной стратификации и, как следствие, периода аноксии. В то же время в результате изменения структуры землепользования произошло снижение поступления соединений азота и фосфора с речными водами. 

1. Аналитические, кинетические и расчетные методы в гидрохимической практике / под ред. П.А. Лозовика, Н.А. Ефременко. СПб.: Нестор-История, 2017. 272 с.

2. Даценко Ю.С. Эвтрофирование водохранилищ. Гидролого-гидрохимические аспекты. М.: ГЕОС, 2007. 252 с.

3. Комплексные исследования водохранилищ. Вып. 3. Можайское водохранилище. М.: МГУ, 1979. 467 с.

4. Мухин Г.Д. Эколого-экономическая оценка трансформации сельскохозяйственных земель европейской территории России в 1990–2009 гг. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2012. № 5. С. 1–27.

5. ПНД Ф 14.1:2:4.132-98. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации анионов: нитрита, нитрата, хлорида, фторида, сульфата и фосфата в пробах природной, питьевой и сточной воды методом ионной хроматографии.

6. ПНД Ф 14.1:2:4.215-06. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации кремнекислоты (в пересчете на кремний) в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом в виде желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты.

7. РД 52.10.738-2010. Массовая концентрация фосфатов в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом.

8. РД 52.10.739-2010. Массовая концентрация общего фосфора в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия.

9. Соколов Д.И., Ерина О.Н., Эдельштейн К.К. Изменчивость гидролого-гидрохимических показателей в стратифицированном водохранилище // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2016. № 5. С. 61–68.

10. Hutchinson G.F. A Treatise of Limnology. Vol. 2. Introduction to Lake Biology and Limnoplankton. N.Y.: Wiley, 1967. 115 p.

11. Soranno P.A., Carpenter S.R., Lathrop R.C. Internal phosphorus loading in Lake Mendota: response to external loads and weather. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1997, vol. 54(8), p. 1883–1893.

12. North R.P., North R.L., Livingstone D.M., Köster O., Kipfer R. Long term changes in hypoxia and soluble reactive phosphorus in the hypolimnion of a large temperate lake: consequences of a climate regime shift. Global change biology, 2014, vol. 20(3), p. 811–823.

13. Sahoo G.B., Schladow S.G. Impacts of climate change on lakes and reservoirs dynamics and restoration policies. Sustainability Science, 2008, vol. 3(2), p. 189–199.

14. Smith V.H. The nitrogen and phosphorus dependence of algal biomass in lakes: an empirical and theoretical analysis. Limnol. Ocearnogr., 1982, vol. 23, p. 1248–1255.

15. Sterner R.W. On the phosphorus limitation paradigm for lakes. International Review of Hydrobiology, 2008, vol. 93(4–5), p. 433–445.

16. Wilhelm S., Adrian R. Impact of summer warming on the thermal characteristics of a polymictic lake and consequences for oxygen, nutrients and phytoplankton. Freshwater Biology, 2008, vol. 53(2), p. 226–237.