Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Режим гидрохимический
Гидрохимический режим, т. е. наблюдающиеся закономерности в изменении состава воды, весьма своеобразен и специфичен не только для разных типов водных объектов (рек, озер, подземных вод, каналов и пр.), но и для одних и тех же объектов в различных условиях. Условия, определяющиеся всем комплексом физико-географической среды, весьма существенно влияют на состав воды и на характер его изменений в течение года.[ . ]
Гидрохимические исследования позволяют оценить гидрохимический режим водоема, учесть или исключить роль экологических факторов и органических загрязнений в гибели рыб. Они включают проведение полного гидрохимического анализа, принятого в рыбоводстве. При оценке отклонений гидрохимических показателей следует руководствоваться рыбоводными нормативами.[ . ]
Гидрохимический режим мелководий определяется характером водообмена, влиянием грунтов, макрофитов и гидробионтов. Активность перечисленных факторов различна в водохранилищах разного типа. Наиболее интенсивный водообмен с глубоководными частями водохранилища происходит на открытом прибрежье, что типично для Рыбинского водохранилища. Грунты мелководной зоны представлены здесь в основном песками. Вследствие ветрового волнения прибрежные участки почти не зарастают.[ . ]
Гидрохимический режим в каскаде водохранилищ, особенно на реках, текущих в меридиональном направлении и пересекающих различные природные зоны, формируется при взаимодействии зональных, азональных и интерзональных факторов (Пид-гайко и др., 1968; Фортунатов, 1970). Гидрохимические особенности волжских вод определяются условиями водосборного бассейна, характером антропогенного воздействия, а также зависят от водности, гидрологического режима и метеорологических условий на разных реках бассейна.[ . ]
Гидрохимический режим рассматриваемых водоемов весьма однообразен. Решающее влияние на его формирование оказывают болотные воды. Попадая в озера, они обусловливают бедность озерных вод биогенными элементами, влияют на минеральный состав воды, ее активную реакцию и газовый режим.[ . ]
Гидрохимический режим водоемов трассы канала в целом благоприятен для развития гидробионтов. Наиболее распространенными в составе фитопланктона являются диатомовые, зеленые и синезеленые водоросли.[ . ]
Гидрохимический режим водных объектов определяется химическим составом воды, взвесей, живых организмов, донных отложений, а также процессами обмена веществ между ними. Главными факторами формирования геохимического облика водных систем являются: климат, рельеф, геологическое строение, почвенный и растительный покров водосборного бассейна.[ . ]
Ухудшается гидрохимический режим прибрежных вод морских акваторий в районе портов Новороссийск, Туапсе и других, где концентрация нефтепродуктов и синтетических ПАВ значительно превышает ПДК. Систематически происходит загрязнение морских вод нефтепродуктами в результате аварий морских судов. Значительный ущерб рыбным запасам наносится аварийными выбросами (ежегодно 15—20 случаев) промышленных и коммунальных предприятий.[ . ]
Гидрологический режим, или режим вод, представляет собой совокупность характерных особенностей изменения состояния водных объектов во времени. При изучении гидрологического режима рек-учитываются сезонные и суточные колебания следующих основных показателей: а) уровня воды (режим уровней), б) водности (режим стока), в) ледовых явлений (ледовый режим), г) температуры воды (термический режим), д) количества и состава переносимых потоком твердых веществ (режим наносов), е) состава и концентрации растворенных веществ (гидрохимический режим).[ . ]
В целом наблюдаемый гидрохимический режим характерен и других малых водохранилищ этого региона.[ . ]
Изучено влияние ППС на гидрохимический режим вод и установлена граница безвредной концентрации профилактических противоэрозионных составов для ряда гидробионтов разного уровня развития. В процессе исследований использовали широкий комплекс гидрохимических показателей, а также гематологические, физиолого-биохимические и некоторые другие критерии токсичности.[ . ]
Специфическое влияние на гидрохимический режим малых водотоков оказывает пастбищное животноводство. По итогам паспортизации малых рек Ярославского Поволжья более 75% ферм расположены в непосредственной близости к руслу, из них 45% не имеют очистных сооружений. В результате этого стоки попадают в реки прямо с ферм. Органическая масса, разлагающаяся в воде, снижает содержание растворенного кислорода. В меженный период на медленнотекущих участках, испытывающих загрязнение, отмечено повышенное содержание растворенного органического вещества (РОВ), превышающее санитарную норму в среднем в 15-30 раз (Гидрохимический бюллетень, 1972-1974,1981, 1989).[ . ]
Былинкина А.А., Трифонова H.A. Гидрохимический режим Угличского водохранилища и факторы его формирования // Фауна и биология пресноводных организмов.[ . ]
Большим своеобразием отличается гидрохимический режим рыбоводных прудов и мелких водоемов, периодически осушаемых в различные сезоны года, на почву и воду которых сильно влияет хозяйственная деятельность человека. Посадка в пруды большого количества рыбы на единицу площади, удобрение прудов и кормление рыбы также отрицательно влияют на качество воды. В результате поступления в воду легкоразлагающегося органического материала увеличивается окисляемость, повышается водородный показатель воды, отмечается увеличение суточных колебаний содержания кислорода, изменяются физические свойства воды, увеличивается ее цветность, снижается прозрачность. Поэтому при интенсификации рыбоводства необходимо своевременно принимать меры по оптимизации гидрохимического режима, обеспечению условий для нормальной жизнедеятельности водных организмов. Пригодность поверхностных вод для использования в рыбохозяйственных целях определяется их соответствием требованиям и нормативам государственного общесоюзного стандарта (табл. 1).[ . ]
В км.: Гидробиологические и ихтиологические исследования внутренних водоемов Прибалтики.[ . ]
При отсутствии водоохранных мероприятий на гидрохимический режим и режим мутности речных вод ощутимо влияет сброс ливневых сточных вод. На поверхности автомобильных дорог и мостов оседают пыль, продукты изнашивания дорожных покрытий, тормозных колодок, выбросы автомобильных двигателей, противогололедные реагенты и материалы и т.д., что приводит при смыве дождевыми и талыми водами к насыщению вод поверхностного стока загрязняющими веществами.[ . ]
Для изучения влияния теплых сбросных вод АЭС на гидрохимический режим водоема в порядке сравнения были выбраны два участка водохранилища: Теплый залив и Щучий залив — контрольный район, находящийся на расстоянии 8-10 км в сторону верховьев водоема-охладителя и, поэтому, не испытывающий влияния теплового сброса. Отбор проб воды проводили в летний период. Из рис. 2 следует, что и по концентрации основных ионов (Са2+, М§2+, СГ, БОД НС03″) и по содержанию сухого остатка в воде не выявлено достоверных отличий между Теплым и Щучьим заливами.[ . ]
В период исследований содержание анализируемых гидрохимических показателей в аэротенках изменялось: азота аммонийного -0.09-6.2 мг/дм3, азота нитратного -4.06-11.88, азота нитритного -0.024-0.48. Кислородный режим в аэротенках удовлетворительный: концентрация растворенного кислорода не достигает критической (0.2 мг/дм3). При изучении седиментационных свойств активного ила установлено, что иловый индекс изменяется в пределах 162.5-390.0 см3/г, доза ила — 0.86-4.82 г/дм3. Следовательно, имеет место повышенный иловый индекс, т.е. нарушено разделение ила и очищенной воды, что приводит к излишнему накоплению ила в иловой зоне вторичных отстойников, его загниванию и, следовательно, к ухудшению качества очистки воды. Средняя численность изученных групп фауны аэротенков составила 14±5.35 тыс. экз./мл. Основу ее (45.1%) составляют саркодовые, на втором месте (35.7%) — жгутиконосцы, далее следуют инфузории (18.3%) и коловратки (0.9%). В фауне активного ила очистных сооружений обнаружен 31 вид: 18 — Protozoa и 13 — Metazoa. Все обнаруженные виды относятся к 4 систематическим группам — саркодовые (4 вида), жгутиконосцы (3), инфузории (11), коловратки (13). По количеству обнаруженных видов соотношения между группами другие, чем по численности — коловратки: 42%, инфузории — 35, саркодовые — 13, жгутиконосцы — 10. Наиболее массовые из саркодовых — Arcella vulgaris, Euglypha laevis, из жгутиконосцев — Petalomonas pusilla, из инфузорий -Aspidisca costata, Vorticella microstoma, из коловраток — Lecane inermis, L. flexilis, L. tenuiseta, L (Monostyla) bulla, Philodina sp., Rotaria sp. Большинство обнаруженных видов (83.8%) являются индикаторами качества воды, из них 53.9% — показатели а- и р- мезосапробной зоны (грязной и умеренно загрязненной соответственно).[ . ]
Былинкина А.А., Трифонова Н.А., Кудрявцева Н.А. и др. Гидрохимический режим Шекснинского водохранилища и водоемов Северодвинской системы // Экологические исследования водоемов Волго-Бал-тийской и Северо-Двинской водных систем. Л.: Наука, 1982.[ . ]
Сбрасываемые сточные воды могут не влиять на био- и гидрохимический, а также тепловой режим водоема лишь в том случае, если температура, уровни, содержащихся в этих водах основных лимитируемых загрязнителей и солесодержание не выше, чем в воде водоема. Описанные выше схемы не удовлетворяют этим условиям, особенно при внутреннем расположении нефтезаводов, и поэтому подобные нефтезаводы не могут считаться безвредными для окружающей среды.[ . ]
Водоемы-охладители имеют своеобразный температурный режим, отличающийся от естественных водоемов более высокой температурой на протяжении всего года. Гидрохимический режим в крупных и проточных водоемах изменяется незначительно, а существенно — в небольших водоемах. Эти изменения обусловлены главным образом величиной тепловой нагрузки. Повышение температуры воды ускоряет химические и биохимические процессы, способствует интенсивному разложению органических веществ, оказывает влияние на газовый режим водоема. В водое-мах-охладителях с замкнутой системой водоснабжения в результате большого испарения с акватории водоема может происходить повышение минерализации воды.[ . ]
Работы по изучению влияния загрязнения на химический режим и фауну морей делятся на полевые, выполняемые непосредственно с борта судна, и на лабораторные, проводимые в условиях хорошо оснащенной лаборатории. Однако до взятия химических и гидробиологических проб необходимо определить число биологических станций (точек) в зависимости от площади водоема и количества источников поступления сточных вод. Общее число биологических станций в чистой и загрязненной зонах должно быть одинаковым. В противном случае полученные данные не будут сравнимы и среднеарифметические расчеты по численности и биомассе гидробионтов будут недостоверными. В каждой станции, наряду со взятием гидрохимических и гидробиологических проб, следует определить также количество нефтепродуктов или других веществ из расчета на 1л воды.[ . ]
Журавлева Л. А. Влияние высшей водной растительности на гидрохимический режим пойменных водоемов Нижнего Днепра // Гид-робиологический журнал. 1973. Т. IX, №1. С. 25—30.[ . ]
Климатические условия, кроме того, оказывают на водны» и гидрохимические режимы косвенное воздействие, определяя тип почвы, характер растительности. Влияние климата настолько велико, что именно он является основным фактором, определяющим величину минерализации, состав воды и гидрохимический’ режим.[ . ]
Природные факторы и деятельность человека, воздействуя на водный режим, одновременно вызывают изменения гидрохимического режима (Давыдов, 1953; Давыдов и Конкина, 1958).[ . ]
Огромное влияние на жизнь волжских водохранилищ оказывает уровенный режим. С ним связаны гидрохимические, гидрологические характеристики, а также условия зимовки и воспроизводства численности популяций гидробионтов, в том числе и дрейссены. В период снижения уровня воды погибали прибрежные популяции моллюсков, что несомненно отражалось на последующих темпах воспроизводства их численности.[ . ]
В результате совместного действия указанных факторов кардинально изменяется гидрохимический режим рек. В естественных условиях в реках наблюдалась четкая связь между содержанием главных ионов и изменением водного стока. В половодье минерализация воды уменьшалась, а межень увеличивалась (рис. 4.3 а). За счет перемешивания меженных и паводковых вод и усреднения их химического состава в водохранилищах эта связь нарушилась. Содержание главных ионов в реках ниже водохранилища на протяжении года изменяется меньше и не зависит от водного стока (рис. 4.3 б). Максимальные содержания ионов отмечаются зимой, при малых расходах воды или весной во время паводка, минимальные — летом, при возросших расходах воды (рис. 4.3 в).[ . ]
Зарослевая литораль является важнейшим компонентом водных экосистем, нередко определяя гидрохимический режим водоема и распределение планктонных и донных беспозвоночных. Целью работы была оценка структуры биоты зарослевой литорали, для чего провели картирование растительности с взятием укосов и оценили обилие макрозообентоса в типичных ассоциациях макрофитов. Материал собран на базе МБС СПбГУ в июле 2004 г. на озере Тростяное, проточном водоеме площадью 7 га, максимальной глубиной 5 м, степенью зарастания около 32%. Для сбора проб макрозообентоса выделили четыре характерных ассоциации макрофитов: заросли водного мха Fontinalietum, чистые заросли ежеголовника Sparganium, заросли ежеголовника и кубышки Nuphar, заросли ежеголовника и полушника Isoetes, в которых было собрано 25 количественных и 13 качественных проб макрозообентоса.[ . ]
В целом можно констатировать, что универсин «В» фактически не оказывал влияния на изменение основных гидрохимических параметров морской воды, поскольку в опытных аквариумах все гидрохимические показатели находились на уровне нормы для чистой: содержание растворенного кислорода — 7,8-10,8 мг/л; окисляемость — 0,9-4,35 мг 02/л; БП5 — 2-3 мг/л; pH — 8,23-8,50. Благоприятный кислородный режим водоема для рыб и других промысловых водных организмов предполагает содержание растворенного кислорода не ниже 6 мг/л, БП5 — не выше 3 мг/л.[ . ]
Волжская вода, сбрасываемая из водохранилища, имеет в своем составе как биогенные, так и токсичные компоненты и формирует гидрохимический режим природных вод поймы и дельты. При этом основными источниками загрязнения вод низовья Волги являются транзитный сток [1], речной транспорт, сельское хозяйство, сточные воды городов и предприятий, а также промышленные предприятия (рис. 1).[ . ]
Одной из главных предпосылок благополучного исхода зимовки сеголетков является поддержание в пруду стабильных гидрологических и гидрохимических условий. Нормальное содержание кислорода в воде пруда — 5. 8 мг/л. Если эта величина становится ниже 4 мг/л, то воду следует аэрировать. Эффективна система подачи аэрируемой воды через трубы, опущенные в нижние придонные слои прудов (рис. 48). Она позволяет стабилизировать газовый режим в пруду и поддерживать определенный уровень кислорода по всему объему.[ . ]
Зимовка сеголетков в выростных и нагульных прудах допустима лишь в исключительных случаях, так как круглогодичное заполнение водой ухудшает санитарное состояние и гидрохимический режим этих прудов, снижает естественную рыбопродуктивность, лишает возможности определить выход из выростных прудов за вегетационный период и за период зимовки. К тому же не все выростные и нагульные пруды пригодны для зимовки рыбы. Вместе с тем оставление сеголетков в выростных прудах до весны исключает неизбежную в той или иной степени травматизацию, сокращает расходы по облову и пересадке в зимовальные пруды.[ . ]
Соленость и солевой состав воды в озерах испытывают сезонные и многолетние колебания. В сточных озерах эти колебания тем заметнее, чем больше водообменность озера. В сильно проточных озерах гидрохимический режим близок к речному. Бессточные озера засушливых областей умеренного климата весной сильно опресняются при заполнении талыми снеговыми водами, летом происходит осолонение. Многолетние колебания химического состава тесно связаны с циклическими колебаниями увлажненности больших территорий, изученными А. В. Шнитниковым.[ . ]
Для исследованной территории характерно распространение кристаллических трудно растворимых пород. Коренные породы часто выходят на поверхность. Почвы — серые лесные и фрагментарные, маломощные. Промывной режим обусловил значительную выщелоченность почв и пород на водосборах. В результате озеру Большое Миассово свойственна минерализация от 183 до 240 мг/л. По нашим данным, по преобладающим ионам воды озера Большое Миассово относятся к гидрокарбонатному классу смешанного катионного состава, но среди катионов обычно незначительно преобладает кальций. Гидрохимический тип воды переходный между содовым (Г) и сульфатно-натриевым (II). В течение года химический состав и общая минерализация воды изменяются незначительно. Некоторое снижение минерализации воды наблюдается в период весеннего половодья и наибольшего наполнения озера талыми водами (апрель-май) и в период осеннего максимума дождей (сентябрь). Самая низкая минерализация отмечена в феврале. Минерализация в придонной воде несколько выше, чем в поверхностной. Общая жесткость озерной воды 1.83-2.77 мг-экв/л.[ . ]
В год найшх наблюдений уровень воды в реках был сравнительно высоким, а поэтому значительная часть наиболее крупных по размеру производителей сиговых (по наблюдению И. А. Паракецова) смогла пройти на нерест выше по реке Манье, где гидрохимический режим в зимнее время гораздо благоприятнее. В маловодные годы должна возрастать степень использования нерестилищ, расположенных ниже по течению. Следовательно, средняя плотность икры сиговых здесь должна быть еще выше. В целом же, благодаря наличию комплекса положительных гидрологических факторов (большей степени извилистости и меньшего уклона русла, большим средним и максимальным глубинам, составу донных грунтов, лучшему водному и гидрохимическому режиму и т. п.), р. Манья по сравнению с другими нерестовыми притоками р. Северной Сосьвы обладает более стабильными условиями массового размножения и последующей зимовки сиговых рыб в средней и особенно в нижней части своего течения.[ . ]
Построенная таким образом математическая модель, по мнению автора, отражает основные закономерности формирования стока биогенных элементов с лесного водосбора и дает возможность изучить влияние возможных сельскохозяйственных мероприятий на гидрохимический режим соответствующего водного объекта.[ . ]
В гидрологическом режиме это влияние будет проявляться в нарушении поверхностного стока вследствие изменения рельефа, характера подстилающей поверхности и работы эксплуатационных служб. При надежной работе противофильтрационных экранов влияние полигонов ТБО на гидрохимический редким должно быть минимальным. Однако при нарушении сплошности экрана, что часто наблюдается на практике, может происходить фильтрация загрязненных вод из полигонов. В этом случае полигоны будут оказывать влияние на гидрохимический режим грунтовых вод непосредственно (вследствие попадания фильтрата в грунтовые воды) и на режим речных вод опосредованно (при попадании загрязненных грунтовых вод в речные). Фильтрат полигонов может содержать в различных количествах соединения кальция, железа, алюминия, меди, никеля, цинка, свинца, кадмия, ртути и других металлов в виде гидроксидов, карбонатов, сульфатов, хлоридов, нитратов, а также различные органические соединения, в том числе диоксины и фураны.[ . ]
Одним из существенных последствий изменения гидрологического режима рек в связи с созданием водохранилищ, ликвидацией паводков и снижением скоростей течений является замедление водообмена в речных системах. Замедление водообмена приводит к изменениям гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических процессов, что совместно с режимом регулирования водных запасов водохранилищ, обусловливает изменение процессов самоочищения вод по срав-нениию с речными, определяет термический режим верхнего и нижнего бьефа. Водообмен во многом определяет основные гидрологические особенности водохранилищ, является интегральным показателем интенсивности взаимосвязи речных вод со сложившимися и формирующимися экосистемами.[ . ]
Происходят колебания уровенного режима в течение всего года, особенно в течение зимней сработки воды, что губительно отражается на нерестилищах фитофильных видов рыб; иногда наблюдаются существенные изменения в высоте уровня воды даже в течение суток. Изменяется температурный режим водоемов, изменены гидрохимический режим и биогенный сток, все это влияет и на продуктивность водоемов и на многие звенья репродуктивного цикла рыб.[ . ]
Развитие экономического потенциала многих регионов страны связано с интенсивным использованием малых рек, являющихся основным, а порой и единственным источником местного водообес-печения. Интенсивная хозяйственная деятельность на водосборе нарушает условия формирования стока и гидрохимический режим малых рек.!Если около половины суммарного объема речного стока страны, а в отдельных экономических регионах до 90. 95% формируется в бассейнах малых рек, то становится очевидна роль малых рек в водообеспечении народного хозяйства и формировании водных экологических систем больших рек. В связи с этим остро стоит проблема социально-экологического развития водохозяйственных систем нр. малых речных бассейнах.[ . ]
Содержание солей хлористоводородной (соляной) кислоты в пресных водоемах редко превышает 40 г С1/м3. Но иногда из засоленных почв они вымываются в больших количествах. Чаще увеличение количества хлоридов в прудах указывает на загрязнение их бытовыми и промышленными водами. При загрязнении органическими веществами увеличение количества хлоридов сочетается с изменениями окисляемости, pH, содержания аммония, нитритов и др. Учитывая, что хлориды нарушают гидрохимический режим и могут снижать резистентность организма рыб, их содержание в прудах не должно превышать 200—300 г С1/м3.[ . ]
Важным объектом поликультуры для центральных и северных районов является пелядь — планктоноядная холодолюбивая рыба. При совместном выращивании с карпом масса сеголетков пеляди достигает 20—25 г и даже 120 г, двухлетков — 300—400 г. Добавочная посадка годовиков пеляди составляет примерно 400—600 шт/га или из расчета получения дополнительной продукции на 15 %. При этом плотность посадки карпа не должна превышать трехкратной; в противном случае в прудах может ухудшиться гидрохимический режим для выращивания пеляди. Следует иметь в виду, что пелядь — нежная рыба, подвергающаяся травмированию, срыву чешуи в период пересадок, транспортирования и др. От этого часто зависит ее выживаемость на разных этапах выращивания и зимовки.[ . ]
Борьба с болезнями ведется двумя путями: предупреждением, или их профилактикой, и лечением, или терапией. Профилактика и терапия взаимосвязаны, они дополняют друг друга и состоят из комплекса мероприятий. Профилактику осуществляют до возникновения массового заражения и заболевания рыбы. Терапию проводят при обнаружении заболевания. Профилактика особенно важна в рыбоводстве. Любое заболевание легче предупредить, чем вылечить рыбу. Специфические особенности интенсивного рыбоводства — высокая концентрация рыбы на небольших площадях, напряженный гидрохимический режим способствуют возникновению и быстрому распространению болезней и весьма снижают эффективность рыбоводства. Поэтому большое внимание следует уделять профилактике. Комплекс профилактических мероприятий в рыбоводстве должен быть неотъемлемой частью технологии ведения хозяйства.[ . ]
Вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, как и сами микроорганизмы, могут стать причиной ухудшения качества воды, особенно в водоемах с замедленным стоком. Возможны также нарушения в работе гидротехнических сооружений. Наиболее частыми проявлениями жизнедеятельности микроорганизмов, которые затрудняют процесс самоочищения в водоемах, эксплуатацию водозаборов и систем охлаждения, вызывают изменение качества воды, являются цветение водоемов, обрастания, появление запахов и привкусов у воды. Формирование водохранилищ связано с уменьшением скорости течения воды, в результате чего гидрохимический режим крупных водохранилищ становится близким к режиму озер. При зарегулировании речного стока время прохождения воды от истока до устья возрастает в 10—15 раз. Так, в Волге до зарегулирования стока вода доходила от Рыбинска до Волгограда в половодье за 30 сут, а в межень — за 50. После формирования каскада водохранилищ время прохождения воды на этом участке увеличилось до 450—500 сут. Замедление водообмена в речной системе сопровождается значительными изменениями гидрохимического и гидробиологического режима. Водохранилища работают, как гигантские отстойники, поэтому в них наблюдается концентрирование загрязнений. Поступление органических и токсичных соединений, биогенных элементов способствует возникновению условий для эвтрофикации водоема, нарушению процесса самоочищения, зарастанию, т. е. массовому развитию высшей водной растительности.[ . ]
Специфической особенностью роста рыб является преобладание ассимиляции над диссимиляцией, благодаря чему рыба растет в течение всей жизни. Характерным свойством является снижение обмена при длительном недостатке или отсутствии пищи и быстрое восстановление его интенсивности при улучшении условий питания. Эта способность позволяет многим рыбам переносить долгое зимнее голодание. Наиболее интенсивный рост наблюдается до начала полового созревания. У большинства видов самки крупнее, чем самцы, что связано с более ранним половым созреванием самцов. Скорость роста зависит от условий среды. Существенное влияние на рост оказывают температура воды, обеспеченность пищей, качество корма, гидрохимический режим и др. Летом, в период интенсивного питания, отмечается высокая скорость роста. Осенью и особенно зимой, когда температура воды снижается, теплолюбивые рыбы, например карп, прекращают питаться и их рост по существу останавливается. Холодолюбивые рыбы (форель, сиг, пелядь, чир и др.), хотя и продолжают питаться, однако и у них отмечается снижение темпа роста.[ . ]
Водохранилища—искусственно созданные водоемы различных размеров — приобретают в настоящее время большое народнохозяйственное значение, позволяя решать важные проблемы энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства. Заселение водохранилищ ценными породами рыб (рис. Формирующийся в конкретных условиях данного водохранилища химический состав воды определяет пригодность ее использования для намеченных целей, а также условия жизни рыб, противокоррозионную устойчивость гидротехнических сооружений и многое другое. Игнорирование этого вопроса может привести к тяжелым, трудно исправимым последствиям. Процесс формирования химического состава воды в водохранилищах протекает особенно интенсивно в первоначальный период их существования. В результате затопления новых площадей суши, представляющей леса, луга, пашни, болота, происходит смыв в водохранилища большого количества растворимых органических и минеральных веществ, отмирание и разложение растительности, формирование новых грунтов дна водохранилища при интенсивном взаимодействии растворенных в воде ионов и газов с почвами. Этот период первичного формирования химического состава воды для различных водохранилищ протекает в различные промежутки времени (порядка нескольких лет), а затем в водохранилищах устанавливается свойственный им режим, близкий к озерному. Переход от речного режима к озерному сопровождается изменением гидрологических и биологических условий: повышается температура воды, усиливается испарение, увеличивается прозрачность, более интенсивно развиваются планктон и водная растительность. Все это может привести к существенным изменениям гидрохимического режима. Точный анализ возможных изменений представляет значительные трудности, и прогнозы гидрохимических особенностей создаваемых водохранилищ могут быть даны лишь в предварительной общей форме, на основе учета рассмотренного выше влияния физико-географических условий и водного режима на гидрохимический режим водоемов.[ . ]
Источник
Глава 14. Гидрохимическая характеристика рек
В природных условиях вода почти нигде не встречается в чистом виде. Соприкасаясь с горными породами и почвами, она растворяет то или иное количество содержащихся в них веществ и превращается в раствор. Степень минерализации речных вод и состав растворенных в воде веществ зависят от ряда факторов: состава пород и почв, биологических процессов, климатических и многих других условий. Можно, следовательно, сказать, что гидрохимия рек тесно связана с географической средой и изменяется вместе с ее изменением.
Одним из основных факторов, под влиянием которых формируется химизм вод, является климат. Зависимость этого процесса от климатических условий прежде всего проявляется в соотношении элементов водного баланса: осадков, стока и испарения.
В северных районах СССР, в зоне избыточного увлажнения, отличающейся большим количеством атмосферных осадков, малой величиной испарения и высоким поверхностным стоком, грунты, слагающие поверхность речных бассейнов, хорошо промыты; все легко растворимые соли здесь вымыты и унесены в море. Этим объясняется слабая минерализация вод северных районов.
В южных районах недостаточного увлажнения, характеризующихся малым количеством атмосферных осадков, большими потерями на испарение и малым поверхностным стоком, наблюдается засоление вод и почв. Соли здесь не выносятся, а накапливаются в почве и внутренних бессточных водоемах, играющих роль огромных естественных испарителей.
Вымывание химических составных частей горных пород и почв происходит в следующем порядке. Сперва вымываются легко растворимые соли — хлориды магния и натрия, затем более трудно растворимые сульфаты магния и натрия и, наконец, карбонаты кальция и магния; последними из состава почв вымываются кремнезем и окиси железа и алюминия.
В соответствии с этим наблюдается определенная связь химизма с физико-географическими условиями не только в отношении степени минерализации, но и химического состава растворенных в воде веществ. В северных районах, отличающихся относительно большим поверхностным стоком и малой минерализацией вод в составе растворенных веществ преобладают ионы HCО3; по преобладающему иону воды здесь принадлежат к гидрокарбонатному классу. В южных районах, с малым поверхностным стоком и большой минерализацией, в химическом составе преобладают ионы SO4 и Сl; воды принадлежат к сульфатному и хлоридному классам. Преобладающими катионами в мало минерализованных водах является Са, а в сильно минерализованных Na.
На основе обширных материалов гидрохимических наблюдений на реках СССР, выполненных на сети станций гидрометслужбы, О. А. Алекиным в 1948 г. впервые была составлена гидрохимическая карта (рис. 42) рек СССР, на которой показано географическое распространение речных вод по степени их минерализации и по химическому составу растворенных в воде веществ. Основой для химической характеристики рек послужила классификация (предложенная им же), согласно которой природные воды подразделяются по преобладающему аниону на три класса: гидрокарбонатный, сульфатный и хлоридный. Эта карта показывает, что в гидрохимии вод наблюдается определенная зональность; сущность последней заключается в том, что в направлении с севера на юг — от зоны тундры к зоне пустынь — наблюдается: 1) увеличение степени минерализации речных вод, 2) изменение класса вод от гидрокарбонатного к сульфатному и далее к хлоридному. К этому следует еще добавить, что в направлении с севера на юг увеличивается жесткость вод и уменьшается содержание органических веществ в воде.
По степени минерализации О. А. Алекин выделяет следующие четыре группы рек:
· реки с водой малой минерализации (до 200 мг/л);
· реки с водой средней минерализации (200-500 мг/л);
· реки с водой повышенной минерализации (500-1000 мг/л);
· реки с водой сильной минерализации ( > 1000 мг/л).
Рис. 42. Схематическая гидрохимическая карта рек СССР (по О. А. Алекину).
А — гидрохимические классы: 1 — воды гидрокарбонатного класса, 2 — воды сульфатного класса, 3 — воды хлоридного класса; Б — степень минерализации: 1 — до 200 мг/л, 2 — oт 200 до 500 мг/л, 3 — от 500 до 1000 мг/л, 4 — свыше 1000 мг/л.
Воды большинства рек СССР принадлежат к гидрокарбонатному классу. Площадь, занимаемая реками этого класса, составляет около 85% всей площади СССР. К этому классу принадлежат почти все реки Европейской части СССР, за исключением засушливых районов юга Украины, Северного Кавказа и Прикаспийской низменности. В Азиатской части СССР к нему относится большинство рек Западной Сибири, все реки Восточной Сибири, Дальнего Востока, горной области Средней Азии.
По катионному составу воды гидрокарбонатного класса относятся почти исключительно к группе кальциевых вод, воды же натриевой группы встречаются сравнительно редко.
Южная климатическая граница распространения вод гидрокарбонатного класса проходит примерно от устья Южного Буга на Сталинград и далее на южную оконечность Уральских гор. В Азиатской части СССР граница поднимается к северу вплоть до Тобольска, откуда идет на восток примерно до Новосибирска. К югу от Новосибирска эта граница уходит за пределы СССР.
К северу от указанной границы воды рек, как правило, относятся к гидрокарбонатному классу. Встречающиеся в бассейнах Онеги, Белой, Бирюсы, а также в верховьях бассейна Колымы воды сульфатного класса связаны с геологическим строением этих бассейнов.
Воды гидрокарбонатного класса в большинстве случаев относятся к слабо минерализованным. Реки Карелии, Кольского полуострова, Северного края Европейской части СССР, северной части Западной Сибири, Восточной Сибири и Дальнего Востока обладают малой минерализацией, не превышающей обычно 200 мг/л. Особенно слабо мицерализованы воды рек Карелии и Кольского полуострова, а также зоны вечной мерзлоты в Сибири, где минерализация большей частью не превышает 50 мг/л.
Значительно менее распространены на территории СССР воды гидрокарбонатного класса средней минерализации. К ним принадлежат реки средней полосы Европейской части СССР (бассейны верхнего Днепра, Западной Двины, Верхней Волги, Камы). В Азиатской части СССР средней минерализацией отличаются воды рек Лено-Вилюйской низменности и Лено-Амгинского междуречья. Еще менее распространены воды гидрокарбонатного класса повышенной минерализации. К ним принадлежат реки лесостепной и части степной зоны Европейской территории СССР (междуречье Днестра, Южного Буга — Днепра, некото рые притоки среднего Дона, Урала, Тобола).
Реки, относящиеся к сульфатному классу, имеют наименьшее распространение и охватывают примерно 3% территории СССР. Они встречаются в засушливых степных районах Европейской части СССР (Приазовье, Донбасс) и Северного Кавказа, а также в полупустынных пространствах Средней Азии и Казахстана (бассейны Сары-Су, Чу, Аягуз, Теджен и некоторых других рек).
К сульфатному классу весьма близки воды больших рек Средней Азии — Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи, в которых содержание сульфатного иона настолько велико, что в некоторые периоды он является преобладающим над другими анионами.
По составу катионов в водах сульфатного класса, так же как и в водах гидрокарбонатного класса, преобладает кальций.
Воды сульфатного класса отличаются значительно более высокой минерализацией по сравнению с водами гидрокарбонатного класса. Сульфатные воды малой и средней минерализации встречаются редко. Обычно минерализация этих вод превышает 1000 мг/л, достигая в отдельных случаях 2000 и даже 4000 мг/л (Теджен, некоторые реки бассейна Аму-Дарьи).
Реки, вода которых относится к хлоридному классу, встречаются редко; площадь, занимаемая ими, составляет 5,9% территории страны. Воды этого класса встречаются в засушливых полупустынных пространствах Прикаспийской низменности, Западно-Сибирской низменности и Казахстана, где развиты преимущественно временные сезонные водотоки.
В отношении состава катионов для вод хлоридного класса характерным является преобладание иона Na над другими катионами. Это обстоятельство стоит в связи с генезисом вод хлоридного класса, обусловленным растворением NaCl.
Воды хлоридного класса отличаются высокой минерализацией. Так, например, р. Тургай (Центральный Казахстан) имеет общую минерализацию до 19000 мг/л, или 19 г/л в межень. Маломинерализованные воды этого класса встречаются очень редко.
Величина жесткости является функцией общей минерализации: чем выше минерализация, тем больше жесткость. Жесткость измеряется в мг-экв Са и Mg в 1 л воды или в немецких градусах. Для характеристики общей жесткости обычно принимают следующую классификацию вод:
Очень мягкие до 1,5 мг-экв
Мягкие 1,5-3,0
Умеренно жесткие 3,0-6,0
Жесткие 6,0-9,0
Очень жесткие > 9,0
Пользуясь этой классификацией, Н. И. Микей выделяет на территории СССР зоны, показанные на карте (рис. 43).
Рис. 43. Районирование рек СССР по степени жесткости их вод (по Н. И. Микей).
1 — 1-я зона: от 0 до 1,5 мг-экв (до 4,2 нем. град.), 2 — 2-я зона: от 1,5 до З мг-зкв (4,2-8,4 нем. град.), 3 -3-я зона: от 3 до 6 мг-зкв (8,4-16,8 нем. град.), 4 — 4-я зона: от 6 до 9 мг-экв (16,8-25,2 нем. град.), 5 — 5-я зона: свыше 9 мг-экв (свыше 25,2 нем. град.); 6 — горные районы
Зона очень мягких вод охватывает большую часть страны, в частности север Европейской части СССР примерно до 60° с. ш., почти всю Сибирь и Дальний Восток. Наличие здесь хорошо промытых почв, бедных растворимыми солями, создает условия для малой минерализации, а вместе с тем и небольшой жесткости речных вод.
Зона мягких вод, занимающая около 12,3% территории СССР, охватывает бассейны Волхово-Ильменский, Верхней Волги, Камы, Западной Двины, Васюгана, Чулыми, Томи. Ее границы примерно соответствуют распространению смешанных и лиственных лесов; воды — гидрокарбонатного класса с минерализацией до 500 мг/л.
Зона умеренно жестких вод, занимающая около 15,6% территории СССР, охватывает бассейны Немана, верхнего и среднего Днепра, Оки, верхнего Дона.
К зонам жестких и очень жестких вод, охватывающим около 15,4 % площади СССР, относятся области сухих степей, полупустынь и пустынь.
Источник
Химический состав и гидрохимический режим рек.
По величине минерализации (М) в меженный период выделяют реки с малой ( 1000мг/л) минерализацией. Первая группа свойственна большинству рек Сибири, Дальнего Востока, севера европейской части РФ. Средняя минерализация характерна для рек Прибалтики, Белоруссии, Западной Украины, средней полосы европейской части РФ. Повышенная минерализация наблюдается на реках центральной и северной части Украины, Южного Урала, а высокая – полупустынь и сухих степей.
Внутригодовое изменение минерализации противоположно изменению расходу воды – минимум в половодье, максимум в межень.
Основные ионыв пресных речных водах: и , в солоноватых (М > 1000мг/л) – и . Органическими веществами обычно богаты реки с заболоченными бассейнами. В таких реках в зимний период нередко возникает дефицит кислорода.
Сток растворенных веществ (ионный сток Wп) – количество растворенных веществ, проносимых через поперечное сечение реки за определенный интервал времени( ). . Ионный сток за год тонн. Здесь Qср в м 3 /с, Мср в мг/л, в с.
Устьевые области рек.
Устьевая область включает участок реки, на котором проявляется влияние приемного водоема (приливы, нагоны), и участок моря, где гидрологические процессы происходят под влиянием реки (стоковое течение, смешение речной и морской воды, отложение речных наносов). Первый участок называется приморским участком реки, второй – предустьевым взморьем. Участки устьевой области с наличием большого количества рукавов, проток, островов называетсядельтой.
Типы устьев(устьевых областей):
1) простые — бездельтовые, с открытым устьевым взморьем ( в основном малые реки);
2) эстуарные — бездельтовые, с полузакрытым устьевым взморьем (Мезень, Южный Буг);
3) эстуарно–дельтовые – с дельтой выполнения на полузакрытом устьевом взморье (Обь, Енисей, Днепр, Амазонка);
4) дельтовые – с дельтой выдвижения на открытом устьевом взморье (Волга, Лена, Меконг, Хуанхе, Миссисипи).
Впадая в другую реку, озеро или море, река образует устье. Если река впадает в реку, озеро или море двумя рукавами, за устье принимается устье более крупного рукава. При наличии дельты за устье принимается устье основного рукава. Если река оканчивается оросительным веером, за устье принимается место разветвления реки на оросительные каналы.
В отдельных случаях вследствие сильного испарения или просачивания в почву вся вода теряется и не доходит до моря, озера или другой реки. Указанное окончание реки иногда называется слепым концом. Кроме истока и устья, на сравнительно крупных реках выделяют участки верхнего, среднего и нижнего течения. Для указанного разграничения общего протяжения реки на участки не существует твердо установленных условий. Это деление производится с учетом изменения вниз по течению реки рельефа местности, скоростей течения, водности потока и других его характеристик.
В устьях рек возникают своеобразные процессы, связанные с отложением выносимых рекой наносов и взаимодействием вод впадающей реки и водоема, их принимающего (река, озеро, море).
При впадении в море или озеро река часто отлагает значительное количество наносов и в этом случае создает многорукавное устье, называемое дельтой. Чем меньше несет река наносов, тем слабее выражены дельтовые формы. Приливы, отливы и морские течения затрудняют образование дельт. В этих случаях река часто вливается в море одним широким руслом, образуя губу, или эстуарий.
Особой формой эстуариев являются лиманы, представляющие собой затопленную морем устьевую часть долины. Образование лиманов происходит при опусканиях береговой полосы. Лиманы сохраняют характерную извилистость речной долины. В отличие от лимана, участок моря, примыкающий к морскому берегу и отделенный от основного морского пространства косой, называется лагуной.
Таким образом, лиман представляет собой как бы часть реки, лагуна же является частью моря, примыкающей к устью реки.
Наносы, выносимые реками в море, откладываясь за пределами устья, образуют мелководное взморье — бар.
В конце нижнего течения реки при впадении ее в море и в пределах прибрежной части моря образуется переходная зона. На протяжении этой зоны под влиянием моря режим реки существенно изменяется: скорости течения уменьшаются, в реку проникают приливно-отливные течения, происходит смешение речной и морской воды, ширина реки резко возрастает и образуется дельтаили эстуарий.
В свою очередь прибрежная часть моря, непосредственно прилегающая к устью реки, испытывает влияние впадающей реки. Это влияние сказывается в понижении солености морской воды, в распределении глубин, течений и изменении других характеристик гидрологического режима. Указанная переходная зона называется устьевойобластью. В пределах этой области в свою очередь различают предустьевое взморье и приморский участок реки (рис. 15).
Рис.15 Районирование морского устья реки.
Приморский участок рекиделится на предустьевой и устьевой участки. Предустьевой участок рекиимеет речной режим, только временами нарушаемый сгонно-нагонными и приливо-отливными явлениями. Его верхний створ находится на границе проникновения этих явлений, нижний — в месте разделения реки на рукава, а при однорукавных устьях и эстуариях — в сечении, где постоянно наблюдается смешение речной и морской воды.
Устьевой участок реки простирается от нижнего створа предустьевого участка до предустьевого взморья. По ширине устьевой участок ограничивается коренными берегами долины, а если они нечетко выражены, то линией наибольшего разлива в половодье.
Предустьевое взморье занимает пространство от нижней границы устьевого участка до зоны, дальше которой влияние реки на морской режим уже не прослеживается.
Типы устьев рек бывшего СССР.Весьма большое разнообразие встречающихся в природе устьевых областей применительно к рекам СССР можно охарактеризовать основными типами, представленными на рис.16 и в табл.8.
Устьевые области типа 3, 4, 5 и 6 представляют собой различные дельтовые образования. Их разновидность обусловливается соотношением между величиной твердого стока и размером залива, в который впадает река, а также характером водного режима реки, скоростями течения и другими местными условиями, определяющими процесс образования рельефа в пределах дельты рассматриваемой реки. Как указано выше, в отдельных, хотя и сравнительно редких случаях вся вода реки теряется и не доходит до моря, озера или другой реки и, следовательно, не образует обычного устья. Такие реки встречаются в местностях, очень бедных влагой, например в Средней Азии, или в карстовых районах, где река может по трещинам целиком уйти в землю и превратиться в подземный поток. В ряде случаев река в более влажное время года (весной или во время дождливого периода) имеет нормальное устье, а в более засушливое — иссякает по пути. Например, р. Кума, теряя воду на испарение и фильтрацию в низовьях, далеко не каждый год доносит свои воды до Каспия.
В частном случае отсутствие нормального устья может являться результатом деятельности человека, когда вся вода реки используется для орошения. Создаваемая в этом случае сеть оросительных каналов, по которым вдоль по течению реки постепенна разбирается весь проносимый ею расход, обычно называется оросительным веером. Так, реки Теджен и Мургаб по выходе из гор на равнину полностью разбираются на орошение и оканчиваются сетью ирригационных каналов.
Таблица 8.Типы устьевых областей(рис.16).
Источник
Гидрохимический режим рек
Термический и ледовый режим рек
В ледовом режиме рек выделяется 3 фазы: замерзание, ледостав и вскрытие.
3амерзание рек происходит глубокой осенью. Когда температура воды снижается до 0 градусов Цельсия, начинаются ледовые явления, выраженные различными формами льда.
Сало — начальная фаза осенних ледовых явлений. Это плывущие куски ледовой пленки из игольчатых кристаллов льда.
Забереги — узкие полоски неподвижного тонкого льда у берегов, образующихся одновременно с сало.
Внутриводный (глубинный) лед образуется перед началом ледостава в толще воды. Одновременно на дне встречаются скопления донного льда. Иногда донный лед образует большие скопления — ледяные плотины.
Снежура (снежница) образуется в виде снеговых комковатых рыхлых несмерзающихся масс на водной поверхности.
Шуга — комковатые скопления внутриводного льда, плывущие на поверхности реки. К ней добавляется битый лед и снежура, образуя шугоход.
С появлением первых ледяных форм начинается осенний ледоход, который продолжается 7-12 дней и предшествует ледоставу. Непосредственно перед ледоставом формируются зажоры, заторы и пятры.
Зажоры возникают, когда во время ледохода русло реки подо льдом забивает шуга и битый лед.
Затор образуется при закупорке русла плывущими льдинами.
Пятры — это ледяные острова в виде шапки или конуса, малое сечение которого прикреплено ко дну.
Ледостав — это наличие сплошного ледяного покрова на поверхности реки (озера, пруда). Говорят, что река стала.
В период ледостава некоторые участки не замерзают, образуя полыньи, на других участках образуется толстый слой вторичного льда — наледи в виде наростов и бугров.
При ледоставе толщина льда в южных районах: 0,2-0,4 м, а в северных: 1-2 м. Малые реки нередко промерзают до дна.
Вскрытие рекначинается весной с момента перехода температуры воздуха выше 0 градусов Цельсия. Начинается таяние снега на льдах и берегах реки.
Закраины — полосы воды у берегов, свободные ото льда.
Подвижки льда — небольшие перемещения отдельных ледяных полей.
В ледяном покрове появляются промоины, прогалины, трещины.
Весенний ледоход образуется плывущими по реке льдинами и ледяными полями. Мощные ледоходы сопровождаются заторами, приводящими к образованию паводочной волны.
Весенний ледоход на юге Европы начинается в марте, в центральной части — в апреле, в северной Европе и Сибири — в мае.
На малых реках покров тает без весеннего ледохода.
По величине минерализации О.А. Алекин выделяет реки четырех типов:
— реки с малой минерализацией (до 200 мг/л);
— реки со средней минерализацией (200-500 мг/л);
— реки с повышенной минерализацией (500-1000 мг/л);
— реки с высокой минерализацией (более 1000 мг/л).
Минерализация речных вод зависит от характера питания реки. Снеговое, дождевое и ледниковое питание дают минимальное количество солей. При ведущей роли грунтового питания минерализация возрастает. Поскольку в течение года доля различных видов питания и фаз водности могут существенно изменяться, меняется и минерализация. Установлено, что максимальная минерализация приходится на межень, когда превалирует подземное питание, а минимальные значения соответствуют периодам половодья и паводков.
Ионный сток – это сток растворенных солей. Он определяется как произведение расхода воды Q на минерализацию М, выраженную в кг/м 3 . Если полученный результат умножить на количество секунд в году, можно рассчитать годовой сток W растворенных солей (в т):
В пределах стран СНГ около 70% ионного стока выносится в океан, а 30% — в области внутреннего стока.
По химическому составубольшинство рек с малой и средней минерализацией относятся к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Они занимают около 85% территории СНГ. Около 15% занимают высокоминерализованные воды сульфатного и хлоридного классов, которые приурочены к засушливым степным и полупустынным районам Средней Азии и Казахстана. Для рек северного полушария с севера на юг характерно увеличение минерализации и смена гидрокарбонатного класса, сульфатным и хлоридным. Эта закономерность может нарушаться азональными факторами, например, выходами легкорастворимых пород (солей, гипсов), разгрузкой гидротермальных источников.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
