Роль мелководий в самоочищении равнинных водохранилищ : на примере Волгоградского водохранилища

• Автор: Шашуловская, Елена Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 177 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Обзор литературы
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ И САМООЧИЩЕНИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
1.1. Химические компоненты природных вод
1.1.1. Биогенные элементы
1.1.2. Микроэлементы
1.2. Макрофиты в водных экосистемах
1.2.1 .Макрофиты и газовый режим водоемов
1.2.2.Макрофиты и макроэлементы
1.2.3.Макрофиты и микроэлементы
1.2.4.Макрофиты и другие виды загрязняющих веществ
Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЛГОГРАДСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И ЕГО МЕЛКОВОДНЫХ УЧАСТКОВ
2.1. Морфология и гидрологический режим
2.2. Мелководные участки
Глава 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Собственные исследования
Глава 4. ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩА
4.1. Динамика биогенных элементов
4.2. Специфическое загрязнение

4.3. Токсикологическая характеристика
Глава 5. ПРОЦЕССЫ САМООЧИЩЕНИЯ НА МЕЛКОВОДЬЯХ ВОДОХРАНИЛИЩА
5.1. Гидрохимические исследования мелководий
5.2. Типизация мелководий по гидрохимическим параметрам
5.3. Загрязняющие вещества в донных отложениях мелководий
5.4. Закономерности накопления загрязняющих веществ

в высшей водной растительности
5.5. Аккумулирующая емкость мелководных участков
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
Актуальность исследования. В условиях возрастающего техногенного пресса на природную среду очевидную актуальность приобретают исследования, ориентированные на оценку состояния и устойчивости экосистем с учетом особенностей структуры их организации, функционирования и способности к самовосстановлению и саморегуляции (Вернадский, 1967; Былинкина, 1980; Израэль, 1984; Смоляков и др., 2004; Куриленко, Осмоловская, 2007; Pierto Kathleen at al., 2006; Ruelas-Inzunza, Paez-Osuna, 2008 и др.). В этой связи несомненный интерес представляет экосистема Волгоградского водохранилища как последнее звено в Волжском каскаде, которая за полувековой период своего существования, явилась результирующей всех процессов загрязнения и самоочищения и накопителем трудноминерализуемых веществ как природного, так и антропогенного происхождения. При этом роль естественных аккумуляторов веществ природно-техногенного происхождения в водоемах выполняют, главным образом, донные отложения и обитающие в водной среде гидробионты как основные структурно-функциональные компоненты водных экосистем (Нахшина, 1980; Леонова, Бычинский, 1998; Микрякова, 2002; Остроумов, 2005; Бреховских и др., 2008).
В настоящее время показано, что жестким стабилизирующим звеном Волгоградского водохранилища является наличие обширной площади мелководий, прогрессирующее зарастание которых способствует поддержанию процессов самоочищения, выводу из оборота биогенных элементов и обеспечивает развитие экосистемы по макрофитному типу (Шашуловский, 2006).
Высшие водные растения (макрофиты) занимают особое место среди биотических компонентов водных экосистем. Они формируют качество воды и кислородный режим водоемов. Способность аккумулировать из водной среды биогенные и техногенные элементы, включая тяжелые металлы, определило интерес к макрофитам как к объектам биоиндикации и биомониторинга загрязнения природных водных экосистем.

выделяя листьями и побегами в процессе жизнедеятельности (Дмитриева, Эйнор, 1984).
Габриелсон и соав. (Gabrielson et al., 1984) показали, что укорененный гидрофит элодея (Elodea densa Planch.) поглощает корневой системой 83-85% потребного фосфора. Доля фосфора, поглощаемого побегами, возрастает в дневные часы. Ими приведены абсолютные величины поглощения фосфора, которое составило на свету 5 мкг/г сухого веса-ч.
Денни (Denny, 1972, 1980) изучил различные факторы, влияющие на степень поглотительной способности макрофитов корнями и побегами и показал, что поглощение биогенных элементов, в том числе фосфора, только за счет одних корней (тростник) или только одними побегами (роголистник) представляет собой крайние случаи. Тростник является гелофитом, а роголистник относится к растениям, у которых корни выполняют только якорные функции. Обычно в этом процессе участвуют все органы водных растений. Доля участия корней в поглощении зависит от ряда причин: условий обитания (под водой) того или иного вида, уровня развития корневой системы и соотношения биомасс корней и побегов, характера грунта, анатомо-морфологических особенностей самих растений. В ряде случаев соотношение концентрации фосфора в воде и в поверхностном слое грунта определяет преимущественное поглощение его корнями или побегами.
В обзоре Гранели и Соландер (Graneli, Solander, 1988) приведены данные по поглощению фосфора из грунта и воды различными видами погруженных гидрофитов с учетом соотношения фосфора в грунте и водной толще. Обычно в водоемах концентрация фосфора на 2-3 порядка в грунте выше, чем в воде, фосфор тогда поглощается преимущественно посредством корневой системы. Разумеется, для гелофитов характерно именно корневое питание. Возможно, что аналогичная ситуация имеет место и со многими другими биогенными элементами. Многократно показано, в том числе и в работе Л.О. Эйнора (Эйнор, 1990), что на богатых азотом и фосфором