Москва, г. Москва и Московская область, Россия
с 01.01.2003 по настоящее время
Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Повышение эффективности водоподготовки в системах водоснабжения в весенний период напрямую зависит от точности прогноза массового цветения фитопланктона в водоемах питьевого назначения. Объект исследования — Учинское водохранилище — водоем питьевого назначения, имеющий незначительную собственную площадь водосбора и питаемый водой канала им. Москвы. В работе использованы данные о сезонной динамике фитопланктона, полученные в Лаборатории Акуловского гидроузла МГУП «Мосводоканал» для двух станций: Пестово (верховье водохранилища) и Листвянка (нижняя часть водохранилища), а также актинометрические данные непрерывных наблюдений за период с 1998 по 2003 гг. Метеорологической Обсерватории Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (МОМГУ). Представлены результаты математического моделирования зависимости даты начала и пиковых значений весеннего цветения фитопланктона в Учинском водохранилище в зависимости от интенсивности суммарной солнечной радиации в период, предшествующий цветению фитопланктона. Установлено, что чем больше величины потоков солнечной энергии в диапазоне ФАР получит поверхность водоема в середине февраля, тем позднее будут наблюдаться пики весеннего цветения фитопланктона. Результаты исследований представляют несомненный интерес для анализа влияния светового фактора в водоеме на сезонную динамику фитопланктона, а также для точного прогноза начала весеннего цветения фитопланктона в водоемах питьевого назначения при планировании проведения водоочистных мероприятий.
поверхностный источник водоснабжения, качество воды, фитопланктон, весеннее цветение микроводорослей, солнечная радиация.
1. Введение
Массовое развитие фитопланктона в водоемах питьевого назначения значительно ухудшает качество питьевой воды и требует определенных технологических приемов по ее улучшению при водоподготовке. Наиболее интенсивное развитие фитопланктона («цветение») происходит в весенний период вскоре после вскрытия льда в водоемах. При этом резко возрастает численность микроводорослей в воде, изменяется ее цвет и запах в результате прижизненного выделения органических продуктов жизнедеятельности и отмирания планктона.
Именно для решения этой проблемы существует водоочистка — процесс удаления из воды нежелательных химических и биологических загрязнителей, взвешенных твёрдых частиц и газов. Эффективность таких мероприятий возрастает в случае своевременного применения специальных дорогостоящих реагентов и напрямую зависит от точности прогноза периодов «цветения» фитопланктона. Окончательным результатом процесса очистки является получение питьевой воды, соответствующей нормативным документам.
Обычно сезонные изменения численности фитопланктона характеризуются интенсивным и быстрым весенним «цветением» и более продолжительным по времени и менее выраженным по масштабам летнеосенним «цветением» [1, 2]. Многие авторы считают световой фактор (уровень солнечной радиации, попадающей в толщу водоема) ключевым для начала весеннего развития фитопланктона [3–11].
1. Корсак М.Н., Мошаров С.А., Даллакян Г.А. и др. Динамика фитопланктона Учинского водохранилища и биогенных элементов в 1998-1999 гг. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2003; 2: 34-39.
2. Корсак М.Н., Мошаров С.А., Даллакян Г.А. и др. Особенности сезонной динамики, структуры и продуктивности фитопланктона Учинского водохранилища в 1998-2001 гг. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2005; 1: 33-38.
3. Talling J.F. The underwater light climate as a controlling factor in the production ecology of freshwater phytoplankton // Mitt. Int. Verein. Limnol. 1971. Vol. 19. P. 214-243.
4. Hitchcock G.L., SmaydaT.J. The importance of light in the initiation of the 1972-73 winter-spring bloom in Narragansett Bay // Limnol. Oceanogr. 1977. Vol. 22. P. 126-131.
5. Ramberg L. Relations between phytoplankton and light climate in two Swedish lakes // Int. Revue ges. Hyrobiol. 1979. Vol. 64. P. 749-782.
6. Horn H., Paul L. Interactions between light situation, depth of mixing and phytoplankton growth during the spring period of full circulation // Int. Rev. ges. Hydrobiol. 1984. Vol. 69. P. 507-519.
7. Bleiker W., Schanz F. Influence of environmental factors on the phytoplankton spring bloom in Lake Zürich //Aquatic Sciences. 1989. Vol. 51. P. 47-58.
8. Bleiker W., Schanz F. Light climate as the key factor controlling the spring dynamics of phytoplankton in Lake Zurich // Aquatic Sciences. 1997. Vol. 59. P. 135-157.
9. Sommer U. Plankton ecology: Succession in plankton communities. Berlin, Springer Verlag, 1989. 369 p.
10. Legendre L. The significance of microalgal blooms for fisheries and for the export of particulate organic carbon in oceans // J. Plankton Res. 1990. Vol. 12. P. 681-699.
11. Shilovtseva O.A. The experience of the visual solar radiation measurements in the Moscow State University Meteorological Observatory // IRS 2000: Current Problems in Atmospheric Radiation, W. L. Smith and Yu. M. Timofeyev (Eds.). Hampton, Virginia: Deepak Publishing, 2001. P. 1117-1120.
12. Руководящий документ. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 5. Актинометрические наблюдения. Ч. 1, Актинометрические наблюдения на станциях. Росгидромет, Москва, 1997. 222 с.
13. Корсак М.Н., Мошаров С.А., Скоробогатов А.М., Шиловцева О.А., Белов А.Ю., Даллакян Г.А. Влияние суммарной солнечной радиации на весеннее «цветение» фитопланктона в Учинском водохранилище // Вестник Моск. ун-та, сер. 16. Биология. 2009; 1: 41-47.
