5.Роль биогенных веществ в эволюции лимносистем

Биогенные вещества–вещества, наиболее активно участвующие в жизнедеятельности водных организмов. К ним относятся минеральные соединения азота (NH4+, NO2–, NO3–), фосфора (Н2РO4–, НРO42–, РO43–), кремния (HSiO3–, SiO32–), железа (Fe2+, Fe3+) и соединения некоторых микроэлементов. В природные воды биогены поступают главным образом в результате процессов жизнедеятельности и посмертного распада водных животных и растительных организмов, с речным стоком, атмосферными осадками и с разнообразными видами сточных вод. Концентрация биогенов в природных водах обычно невелика и меняется в течение года соответственно интенсивности питания ими фотосинтезирующих организмов. Большое количество биогенов (особенно соединений N и Р) вносятся с коммунально-хозяйственными, сельскохозяйственными и промышленными сточными водами, вследствие чего их концентрация значительно увеличивается в загрязненных реках и водоемах. Повышенные концентрации биогенных веществ в воде способствуют повышению биологической продуктивности водных объектов, что является причиной эвтрофирования, т.е. скачкообразного увеличения продукционных процессов в результате бурного развития автотрофных организмов, главным образом, фитопланктона. Он вызывает летнее «цветение» воды, накопление автохтонного органического вещества, снижение способности самоочищения. Различают естественное эвтрофирование озер, когда процесс развития лимносистем протекает медленно на протяжении голоцена и озера эволюционируют от олиготрофного водоема к статусу высокоэвтрофного и на заключительном этапе к дистрофному. Однако в процессе интенсивной хозяйственной деятельности озера получают определенный антропогенный пресс. Процесс их эволюции существенно ускоряется. Озера не достигая своего статуса ускоряют свой эволюционный ход. Поэтому они в течение 19-20 столетия переходят в высокоэвтрофные, а порой и в гиперэвтрофные водоемы. Этот процесс лимнологи называют антропогенным эвтрофированием озер. Скорость эвтрофирования озер зависит от климатических условий и местных (локальных) условий, которые в совокупности и определили современный облик озер и их статус. Все озера интенсивно развиваются и завершают свою роль в природных ландшафтах перерождением в болотный массив. Эволюционный ряд эвтрофирования озер в общем виде можно представить в следующей последовательности: олиготрофный, олиготрофный с признаками мезотрофии, мезотрофный, эвтрофный (слабо- , средне- высоко эвтрофный), гиперэвтрофный, дистрофирующий и дистрофный. Совокупность процессов эвтрофирования ведет к резкому ухудшению качества воды, появлению глубокого дефицита кислорода, увеличению общей минерализации за счет ионов SO₄² и Cl^-. Одним из сравнительных показателей распределения азота и фосфора принимается плотность населения и размещение основных сельскохозугодий. В Европе на гектар пашни приходится в среднем 235 кг удобрений, что дает на каждый квадратный метр общей площади 2,3 г азота и 0,5 г фосфора. В связи с интенсивным использованием озер в качестве центров рекреации следует учитывать поступление биогенных элементов с рекреационными стоками. Нарушения выражаются в частых зимних заморах, сильно щелочной реакции воды в период «цветения», повы­шенной минерализации и резких ее колебаниях, большом количестве фосфора и азота. Вода в озерах становится мутная, с неприятным запахом и высоким показателем цветности, уменьшение прозрачности воды, отмечается высокая биомасса фитопланктона.