ГОЛОВНА
ГОЛОВНА Поиск
 

страницы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |

ПОЧЕМУ ЦВЕТЕТ ВОДА В ВОДОЕМАХ

Массовое развитие микроскопических водорослей, сопровождающееся изменением цвета воды, длительное время интересовало лишь узкий круг исследователей. Но с середины ХХ века о «цветении» воды, как о стихийном бедствии, вызываемом сине-зелеными водорослями, заговорила и общественность. При слабых ветрах водоросли образуют у берегов плотный слой толщиной 10-15 см. Под жаркими солнечными лучам они быстро разлагаются и, освобождая пигмент фикоциан, окрашивают воду в синий цвет. Иногда, при пользовании такой водой гибнут теплокровные животные, а при употреблении свежевыловленной рыбы, питавшейся сине-зелеными водорослями, у людей появляются отравления, которые по своим симптомам близки к наблюдавшимся у животных.
К середине ХХ века человечество столкнулось с тем, что естественные водоемы — реки и озера — уже больше не могут удовлетворить возрастающих потребностей в воде, вызванных интенсивным развитием промышленности, урбанизации и сельского хозяйства. Для создания резерва технической, питьевой и ирригационной воды начали создаваться водоемы разных объемов, в результате чего на самых крупных реках мира, в том числе и в Украине, построены мощные гидроузлы, представляющие собой ряд плотин, выше которых образовались водохранилища, так называемые каскады водохранилищ. В первую очередь следует назвать главную реку Украины — Днепр и ее притоку Псел... Гидростроительство способствовало получению ряда выгод, но не на них сейчас обращается внимание, а на одну из отрицательных его сторон, связанную с «цветением» воды и влиянием этого явления на некоторых животных, преимущественно рыб. Для любой реки главным является течение воды в одном, постоянном направлении. Так, до сооружения водохранилищ в Днепре скорость течения достигала 0,5-1,5 м/с. В его водах развивались преимущественно диатомовые, перефитовые и хлорококовые водоросли. В результате сооружения на Днепре водохранилищ, его русло превратилось в цепочку водоемов, которые по своим гидрологическим характеристикам нельзя отнести ни к рекам, ни к озерам. Скорость течения в них снизилась до 0,2-0,1 м/с, а смена воды в течение года происходит медленно. Если в наибольших водохранилищах Днепра — Каховском и Кременчугском она осуществляется 2-4 раза в год, то в других — 15-20 раз. В результате того, что водохранилищами были залиты земли, богатые на минеральные и органические вещества, последние стали растворяться в воде. Их количество возросло, по сравнению с содержанием этих веществ в днепровских водах в речных условиях в результате поступления значительного количества загрязнений с коммунально-промышленными стоками и смывом с водосборных площадей. Это привело к изменению биологического режима реки, претерпевшей зарегулирование стока. Значительные площади их водного зеркала характеризуется небольшими глубинами. Летом их воды прогреваются до 20-24 оС. Совпадение ряда гидрологических, гидрохимических и биологических факторов содействуют массовому развитию водорослей в середине и второй половине лета.
Основными возбудителями «цветения» являются представители трех родов сине-зеленых водорослей — зеленые крупицы микроцистису, микроскопические «веретена» афанизоменону, цепочкообразные анабены. Их одиночные колонии заметны уже в мае. Они зависают в воде, как бы ожидая теплой и тихой погоды. Незначительное их размножение положительно влияет на развитие жизни в водохранилищах. Последнее объясняется тем, что она обогащается кислородом. В то же время, в связи с незначительным водообменом и увеличением прозрачности воды во время ее летнего «цветения», фотосинтетическое выделение кислорода превышает его потребление на окисление (гниение) отмирающих органических остатков в поверхностном 2-3-метровом слое. В глубинных слоях воды потребление кислорода превышает его поступление в результате атмосферной и фотосинтетической аэрации. В связи с этим на глубинах больше 3-5 м, особенно при значительной толщине илистых отложений, в придонных слоях воды степень насыщения кислородом падает до 60-30%, а на больших глубинах (до 20 м и более) — 3-5%.
Заметное окрашивание воды придают водоросли и при их незначительной концентрации. В период «цветения» же концентрация водорослей увеличивается. Такое развитие водорослей создает впечатление «биологического взрыва» огромной силы. Он объясняется тем, что клетки колоний размножаются простым делением с большой скоростью: удвоение их массы измеряется часами. Клетки водорослей пронизывают всю толщу воды и всплывают на поверхность, где образуют толстую пленку, благодаря которой перехватывают солнечную энергию, не позволяя развиваться другим водорослям. Ветры сгоняют водоросли в «пятна цветения», которые чаще всего наблюдаются в заливах, где они уплотняются до пастообразного состояния. Через некоторое время значительные массы водорослей начинают отмирать, разлагаться, свидетельством чего является насыщение прибрежий неприятным запахом и окрашивания воды в сине-зеленый цвет. Это происходит в результате освобождения из клеток пигмента фикоциану, количество которого в воде увеличивается с одновременным разложением водорослевой массы. Солнечные лучи ускоряют эти процессы, в связи с чем, скопления водорослей обволакивают белые и синие полосы. Эта — настоящая беда для водохранилищ. От него страдает все живое еще и потому, что в воде накапливаются ядовитые продукты разложения водорослей: индол, скатол, аммиак, фенол, сложные эфиры и спирты. Поэтому рыбы стремятся оставить места скопления водорослей. Правда, не всегда и своевременно они успевают это сделать, а пребывание их в таких водах заканчивается гибелью. То же самое, происходит и с кормовыми организмами рыб.
До появления устойчивых концентраций сине-зеленых водорослей в местах их развития численность молоди рыб нестабильна. С увеличением концентрации водорослей до определенных пределов увеличивается общая численность и молоди рыб. Ранним летом, умеренное развитие сине-зеленых водорослей привлекает рыб, что объясняется наличием здесь соответствующих кормовых организмов.
Теперь поговорим о заморах. Заморы возникают в затонах, бухтах, открытых прибрежьях водохранилищ при скоплении (нагонах) больших масс сине-зеленых водорослей, их отмирания и разложения в штилевую погоду, с последующим дефицитом кислорода. Ему способствует негативное влияние токсических веществ, выделяемых водорослями во время их гниения. Содержание кислорода в воде в это время снижается до нуля, ее температура достигает 24-30 оС, кислотность (рН) приближается к нейтральной, а вода имеет гнилостный запах. Обычно, заморы образуются в предрассветное время, на протяжении 2-3 часов. Накануне, обязательно стоит жаркая и тихая погода. В ночное время потребляют кислород не только животные, но и растения, то есть те же водоросли, выделяющие кислород днем. Значительная их живая и гниющая на дне масса требует много кислорода. С первыми лучами солнца живые водоросли начинают усваивать выделенную ночью углекислоту и вырабатывать кислород. При недостатке кислорода, молодь рыб первой поднимается к поверхности воды, жадно хватает воздух, дышит раскрытым ртом и жабрами, кружится, бьет хвостом по воде, плавает на боку или вверх брюхом, иногда выскакивает из воды, приближается к берегу и, обессилив, гибнет. Волнами она выбрасывается на берег, образуя на узкой прибрежной полосе большие скопления. У погибших рыб тело становится почти белым, жабры и слизистые оболочки рта — грязно-синюшными, глаза мутными. Часть молоди, вероятно, пытается оставить участки, где появляются первые признаки будущего замора, но основная ее масса не успевает переместиться за пределы замора и гибнет. Вероятно и то, что в густой киселеобразной массе водорослей двигаться рыбам очень трудно или же их двигательная координация нарушается в результате действия токсинов, выделяющихся сине-зелеными водорослями. Ряд исследователей отмечают, что причиной гибели рыб во многих случаях является наличие в воде токсинов, а не дефицит кислорода. И этому есть прямые доказательства. Озерную воду во время ее «цветения», когда она в течение нескольких дней зеленела и становилась зловонной, животные пили неохотно, а водоплавающие птицы, напившись ее, гибли. Водой из этого озера в этот же период отравились, кроме птиц, коты и собаки. Последующее обследование озера подтвердило его значительную заиленность, насыщенность воды органическими и неорганическими веществами, незначительное содержание кислорода в воде и массовое развитие водорослей рода микроцистис. На участках водохранилищ, где возникают заморы, молодь рыб появляется лишь после восстановления нормальных условий, особенно после нормализации кислородного режима. В штилевую погоду это становиться возможным на четвертые-шестые сутки.
Чаще всего заморы возникают у тех берегов, в направлении которых дуют ветры. В штормовую, дождливую погоду и при похолоданиях скопления водорослей частично разгоняются, и тогда вероятность возникновения заморов уменьшается. На отдельных участках они могут повторяться в течение лета более 10 раз. В бухтах и заливах, где в основном держится молодь рыб летом, гибнет значительно большее ее количество, чем у прибрежий открытых плесов водохранилищ. Полного совпадения видового состава рыб, встречающихся на одних и тех же участках перед заморами и выброшенных на берег после замора, не наблюдается. По приблизительным подсчетам, в нижней части Кременчугского водохранилища, на прибрежной полосе протяженностью около 60 км, в течение июля-августа 1967 г. погибло до 7 млн. особей рыб, в том числе окуня 5,3 млн., судака 786 тыс., ерша 457,7 тыс., язя 104 тыс. Необходимо отметить, что много погибших рыб съедают рыбоядные птицы, которые слетаются к местам заморов. Потери рыбы от заморов значительные, особенно среди ценных видов. Если бы указанное выше количество молоди судака, погибшее в результате заморов в Кременчугском водохранилище в 1967 г., была сохранена до промысловых размеров и возраста, то это составило бы около 600-700 ц высококачественной рыбы. Следовательно, интенсивное «цветение» воды в водохранилищах и летние заморы молоди рыб, которые возникают в результате этого, — отрицательный фактор, интенсивно влияющий на ее численность. Избежать фатальных результатов этого явления можно и нужно комплексом мероприятий, направленных на уменьшение поступления органических и минеральных загрязнений в водоемы, увеличением проточности воды и методами, которые должны разрабатываться специальными учреждениями, ведающими охраной качества воды в водохранилищах, возможно, вплоть до создания службы обнаружения предзаморных мест и их ликвидации. Водохранилища — природно-технические водоемы, которые являются производным человека и ему пора задуматься над результатами своей деятельности.

А.Я. Щербуха, кандидат биологических наук

Рекламные ссылки на другие сайты