 |
VI.2. Воды суши и деятельность человека 6 глава
|
|
|
|
Ïðè÷èíû è ôàêòîðû àñèäèôèêàöèè îáñóæäàëèñü â ðàçäåëå V.4. Ïðèíÿòî, ÷òî ïðèðîäíûå âîäû íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè àñèäèôèêàöèè, åñëè ïîêàçàòåëü èõ êèñëîòíîñòè (ðÍ) ðàâåí èëè ìåíüøå 5,0.  Øâåöèè íàñ÷èòûâàåòñÿ 85000 îçåð. Èç íèõ 4000 ðàññìàòðèâàþòñÿ êàê ñåðüåçíî àñèäèôèöèðîâàííûå, è 18000 áûâàþò ïîäêèñëåííûìè â íåêîòîðûå êðèòè÷åñêèå ïåðèîäû, â îñîáåííîñòè âî âðåìÿ ñíåãîòàÿíèÿ.  4500 îçåðàõ ïî÷òè íåò ðûáû, à 1800 îçåð ñòîëü àñèäèôèöèðîâàíû, ÷òî ñòàëè ïî÷òè áåçæèçíåííûìè.  þæíîé Íîðâåãèè òûñÿ÷è îçåð àñèäèôèöèðîâàíû, èç íèõ 1750 ïîòåðÿëè ðûáó.  Ôèíëÿíäèè àñèäèôèöèðîâàíû 500 îçåð èç 8000.  Øâåöèè ðÍ âîäû îçåð óìåíüøèëñÿ îò áîëåå ÷åì 6,0 â 1940-õ ãã. äî ìåíåå ÷åì 5,0 â 1970-õ ãã., òî åñòü êèñëîòíîñòü âûðîñëà áîëåå ÷åì â 10 ðàç, è ñ òåõ ïîð ðÍ ïî÷òè íå ìåíÿåòñÿ. Èìååòñÿ ìíîãî óêàçàíèé íà àñèäèôèêàöèþ îçåð â Êàíàäå, ÑØÀ, Äàíèè, çàïàäíîé è ñåâåðíîé Âåëèêîáðèòàíèè, Ãåðìàíèè, Íèäåðëàíäàõ, Àâñòðèè, Øâåéöàðèè.
|
|
|
Ìíîãèå ïðîöåññû â ýêîñôåðå îïðåäåëÿþòñÿ êèñëîòíî-ùåëî÷íûìè ðåàêöèÿìè, òî åñòü çàâèñÿò îò âåëè÷èíû ðÍ. Âñå áèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû â âîäîåìàõ, òàêèå êàê ðîñò âîäîðîñëåé, ðàñïàä ìèêðîîðãàíèçìîâ, íèòðèôèêàöèÿ è äåíèòðèôèêàöèÿ, îòëè÷àþòñÿ ñâîåé îïòèìàëüíîé âåëè÷èíîé ðÍ, îáû÷íî â ïðåäåëàõ 6–8. Èçìåíåíèÿ ôëîðû è ôàóíû â âîäíûõ ýêîñèñòåìàõ – âàæíûé èíäèêàòîð àñèäèôèêàöèè.  îçåðàõ âîñòî÷íîé Êàíàäû ðàêîîáðàçíûå, íàñåêîìûå, íåêîòîðûå âîäîðîñëè è çîîïëàíêòîí èñ÷åçàþò óæå ïðè ðÍ = 6,0.  ñâÿçè ñ âûñîêîé òîêñè÷íîñòüþ äëÿ ðûá èîíà àëþìèíèÿ, âåñüìà ìîáèëüíîãî ïðè ðÍ<5,5 è ïîòîìó ïîÿâëÿþùåãîñÿ â âîäå îçåð, êîëè÷åñòâî âèäîâ ðûá è èõ ÷èñëåííîñòü ñîêðàùàåòñÿ. Ðûáíûå ïîïóëÿöèè èñ÷åçàþò ïðè óìåíüøåíèè ðÍ äî 5,0. Ïðè ðÍ<5 ðåïðîäóêöèÿ çåìíîâîäíûõ îãðàíè÷èâàåòñÿ. Ïîäîáíàÿ êàðòèíà õàðàêòåðíà è äëÿ îçåð Ñêàíäèíàâèè.
|
|
|
Àñèäèôèêàöèåé îçåð ìîæíî â îïðåäåëåííîé ìåðå óïðàâëÿòü. Îáùàÿ öåëü çàêëþ÷àåòñÿ â óìåíüøåíèè êèñëîòíîñòè âîäû äî óðîâíÿ ðÍ>5,0. Ñóùåñòâóþò äâà îñíîâíûõ ïîäõîäà: à) ñíèæåíèå âûïàäåíèÿ êèñëîòíûõ îñàäêîâ íà îçåðî è âåñü åãî áàññåéí; á) íåïîñðåäñòâåííîå âîçäåéñòèå íà âîäó, ãëàâíûì îáðàçîì ïóòåì åå èçâåñòêîâàíèÿ.
|
|
|
Ìû óæå îáñóæäàëè âîïðîñû ñíèæåíèÿ êèñëîòíûõ âûïàäåíèé â ðàçäåëå V.4. Âîçäåéñòâèå íà âîäó êàê îçåð, òàê è èõ ïðèòîêîâ äîñòèãàåòñÿ ïîñðåäñòâîì âíåñåíèÿ èçâåñòíÿêà. Ñòîèìîñòü åãî â Ñêàíäèíàâèè ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 10–25 äîëëàðîâ ÑØÀ çà òîííó, âêëþ÷àÿ ñòîèìîñòü çàòðàò ïî âíåñåíèþ âåùåñòâà. Îêîëî ÷åòâåðòîé ÷àñòè ïëîùàäè Øâåöèè, èëè îêîëî 118000 êâ. êì, íóæäàþòñÿ â èçâåñòêîâàíèè. Ñòîèìîñòü òàêèõ ðàáîò ñîñòàâëÿëà áû áîëåå 20 ìëí. äîëëàðîâ â ãîä. Èçâåñòêîâàíèå â Øâåöèè ïðîâîäèòñÿ ïðèìåðíî íà 3000 îçåð. Îäíà èç âàæíûõ ïðîáëåì ïðè ýòîì – íåîáõîäèìîñòü ó÷èòûâàòü íàêîïëåíèå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ â îçåðå (êàäìèÿ, íèêåëÿ, ðòóòè, õðîìà, ìåäè, öèíêà), ïîñêîëüêó èçâåñòíÿê ñîäåðæèò èõ â îïðåäåëåííûõ êîíöåíòðàöèÿõ.
|
|
|
Ïîñëå èçâåñòêîâàíèÿ õèìè÷åñêîå ñîñòîÿíèå âîäû îçåðà áûñòðî óëó÷øàåòñÿ, è ðåàêöèÿ ñòàíîâèòñÿ áëèçêîé ê íåéòðàëüíîé. Áèîëîãè÷åñêîå âîññòàíîâëåíèå ïðîèñõîäèò ìåäëåííî, à ïîïóëÿöèÿ ðûá ïîëíîñòüþ íå âîññòàíàâëèâàåòñÿ äàæå â òå÷åíèå ïÿòè ëåò ïîñëå èçâåñòêîâàíèÿ. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ îçåð â óäîâëåòâîðèòåëüíîì ñîñòîÿíèè èçâåñòêîâàíèå íåîáõîäèìî ïåðèîäè÷åñêè ïîâòîðÿòü.
Ñëîâî ý âòðîôèêàöèÿ ïðîèñõîäèò îò ãðå÷. òðîôe – ïèòàíèå. Îíî îçíà÷àåò óñèëåíèå áèîëîãè÷åñêîé ïðîäóêòèâíîñòè âîäîåìîâ âñëåäñòâèå íàêîïëåíèÿ â âîäå áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ. Èçáûòî÷íîå ïîñòóïëåíèå áèîãåííûõ âåùåñòâ, òî åñòü ñîåäèíåíèé ôîñôîðà è àçîòà â îçåðà, âîäîõðàíèëèùà è óñòüÿ ðåê, à òàêæå â ìîðñêèå ïðèáðåæíûå âîäû, ïðèâîäèò ê âçðûâíîìó ðîñòó âîäíûõ ðàñòåíèé, â îñîáåííîñòè ìèêðîñêîïè÷åñêèõ âîäîðîñëåé, à òàêæå è ìàêðîôèòîâ. Ïðîèñõîäèò ïåðèîäè÷åñêîå áóðíîå ðàçâèòèå (“öâåòåíèå”) âîäîðîñëåé, êîòîðîå ìîæåò îõâàòûâàòü êðóïíûå ïî ïëîùàäè âîäîõðàíèëèùà, òàêèå êàê âîäîõðàíèëèùà Âîëæñêîãî è Äíåïðîâñêîãî êàñêàäîâ. Ïîñëå öâåòåíèÿ ìèêðîñêîïè÷åñêèå âîäîðîñëè îòìèðàþò, çà÷àñòóþ îòáèðàÿ èç âîäû âåñü ðàñòâîðåííûé êèñëîðîä äëÿ îêèñëåíèÿ è äåêîìïîçèöèè ýòîé áèîìàññû. Êà÷åñòâî âîäû óõóäøàåòñÿ êàê âî âðåìÿ öâåòåíèÿ, òàê è âî âðåìÿ äåñòðóêöèè âîäîðîñëåé.
|
|
|
Ýâòðîôèêàöèÿ ïðèâîäèò ê ðÿäó íåáëàãîïðèÿòíûõ ýêîíîìè÷åñêèõ ïîñëåäñòâèé: óõóäøåíèþ êà÷åñòâà âîäû, ñíèæåíèþ ðåêðåàöèîííîé öåííîñòè îçåðà, ñíèæåíèþ ðûáíîé ïîïóëÿöèè, áëîêèðîâàíèþ âîäîñáðîñîâ, êàíàëîâ è äàæå íàâèãàöèîííûõ ïóòåé.
Ýâòðîôèêàöèÿ, ýòîò ìåäëåííî ðàçâèâàþùèéñÿ åñòåñòâåííûé ïðîöåññ, âî ìíîãèõ ìåñòàõ ñèëüíî óñêîðÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåêà, ñòàíîâÿñü òàêèì îáðàçîì ïðîöåññîì ýêîëîãè÷åñêîé äåãðàäàöèè. Ýâòðîôèêàöèÿ ýòî òàêæå è ïðîÿâëåíèå ñåðüåçíûõ àíòðîïîãåííûõ èçìåíåíèé ãëîáàëüíûõ áèîãåîõèìè÷åñêèõ öèêëîâ ôîñôîðà è àçîòà. Ãëàâíûìè èñòî÷íèêàìè ïîñòóïëåíèÿ àçîòà è ôîñôîðà ÿâëÿþòñÿ ñåëüñêîå õîçÿéñòâî (êàê ïîëåâîäñòâî, òàê è æèâîòíîâîäñòâî) è áûòîâûå ñòîêè.  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ îñíîâíîé ïðè÷èíîé ýâòðîôèêàöèè ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå íàãðóçêè ñîåäèíåíèé ôîñôîðà, íî èíîãäà âåäóùóþ ðîëü èãðàåò àçîò. Óïðàâëåíèå ýâòðîôèêàöèåé îáû÷íî íàïðàâëåíî íà ñíèæåíèå ôîñôîðíîé íàãðóçêè. Áàññåéí îçåðà ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê åäèíîå öåëîå, è äåéñòâèÿ îñíîâàíû íà òùàòåëüíîì àíàëèçå èñòî÷íèêîâ ôîñôîðà, çàòðàò íà åãî óäàëåíèå èëè ñíèæåíèå íàãðóçêè, ñîöèàëüíûõ èëè ïîëèòè÷åñêèõ îáñòîÿòåëüñòâ. Ýòî òèïè÷íàÿ çàäà÷à ñèñòåìíîãî àíàëèçà, ñ óñïåõîì ïðèìåíÿâøåãîñÿ, íàïðèìåð, ê ðåøåíèþ ïðîáëåìû Áàëàòîíà.
|
|
|
