ПОГЛОЩЕНИЕ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА ВЕРХНИМ СЛОЕМ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В МАЛОМ ОЗЕРЕ В КОНЦЕ ПЕРИОДА ЛЕДОСТАВА

Николай Иннокентьевич Пальшин, Галина Эдуардовна Здоровеннова, Татьяна Владимировна Ефремова, Роман Эдуардович Здоровеннов, Галина Геннадиевна Гавриленко, Сергей Рэмович Богданов, Сергей Юрьевич Волков, Аркадий Юрьевич Тержевик, Nikolai Palshin, Galina Zdorovennova, Tatyana Efremova, Roman Zdorovennov, Galina Gavrilenko, Sergey Bogdanov, Sergey Volkov, Arkady Terzhevik

Аннотация


В работе приводятся результаты исследования содержания растворенного кислорода вблизи границы вода–донные отложения в малом мезотрофном озере Вендюрском (юг Карелии) в конце периода ледостава. Измерения проводились в апреле 2008 г. на 18 склоновых станциях с глубинами от 2.5 до 9.3 м с преобладанием жидких илистых отложений. Установлено, что вблизи границы с илами содержание растворенного кислорода резко уменьшается, при этом максимальный его градиент достигает 9 (мгО2/л)/см непосредственно на границе воды и ила. Показано, что скорость потребления кислорода донными отложениями на станциях с глубинами 6–8 м максимальна и в 1.5 раза выше, чем на станциях с меньшими и большими глубинами. С учетом батиметрической кривой озера, оценен объем поглощения растворенного кислорода всей площадью донных отложений. Сопоставление полученных оценок с данными измерений содержания растворенного кислорода в водной толще озера в этот же период позволяет утверждать, что более 60% его уменьшения на этапе зимней стагнации приходится на поглощение илами, и менее 40% на деструкцию лабильного органического вещества в водной толще.

Ключевые слова


растворенный кислород; донные отложения; поглощение; мелководное озеро; период ледостава

Полный текст:

PDF

Литература


Бреховских В.Ф., Вишневская Г.Н., Кременецкая Е.Р., Ломова Д.В. Об оценке потребления кислорода разными типами грунтов долинных водохранилищ в летний период// Метеорология и гидрология. 2006. №10. С. 82-91.

Бреховских В.Ф., Гашкина Н.А., Кременецкая Е.Р., Ломова Д.В. Особенности кислородного режима Можайского водохранилища в период ледостава// Метеорология и гидрология. 2003. №1. С. 103-109.

Гавриленко Г.Г., Здоровеннова Г.Э., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И, Тержевик А.Ю. Термический и кислородный режимы мелководного озера на этапе летнего нагревания // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. 10(1). С. 414-421.

Ефремова Т.В., Пальшин Н.И., Здоровеннова Г.Э., Тержевик А.Ю. Влияние экстремально жаркого лета 2010 г. на температуру воды и распределение кислорода в озерах Карелии // Метеорология и гидрология. 2015. №9. С. 67-76. doi.org/10.3103/S106837391509006X

Кременецкая Е.Р. Оценка скорости потребления кислорода в толще воды Можайского и Иваньковского водохранилищ // Водные ресурсы. 2007. Т. 34. №3. С. 310-317.

Литинская К.Д., Поляков Ю.К. Озера Вендюрской группы – Урос, Риндозеро, Вендюрское // Водные ресурсы Карелии и их использование. Петрозаводск: Карельский фил. АН СССР, 1975. С. 57–66.

Лозовик П.А. Химический состав взвеси, твердой и жидкой фракций илов и обменные процессы “вода–дно”. 5.3. Изменение гидрохимического режима оз. Суоярви // Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск “Карелия”: Труды КарНЦ АН СССР. 1991. С. 114–118.

Мизандровцев И.Б. Химические процессы в донных отложениях водоемов. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение, 1990. 176 с.

Пальшин Н.И. Термические и гидродинамические процессы в озерах в период ледостава. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1999. 86 с.

Пальшин Н.И., Здоровеннов Р.Э., Здоровеннова Г.Э., Митрохов А.В., Петров М.П., Тержевик А.Ю. Гидрофизические аспекты развития экосистемных процессов замерзающих озер. В кн.: Водные ресурсы Европейского Севера России: итоги и перспективы исследований. Матер. юбил. конф. посвящ. 15-летию ИВПС. КарНЦ РАН, Петрозаводск, 2006. С. 359–377.

Пельш А.Д. О неоднородности жидкой фазы ила (гидрохимическая роль микроорганизмов) // Учен. записки. Сер. биол. наук. ЛГУ: 1939. № 30. Вып. 8. (Тр. Бородинской биол. ст.). С. 5–46.

Петров М.П., Тержевик А.Ю., Здоровеннов Р.Э., Здоровеннова Г.Э. Особенности термической структуры мелководного озера в начале зимы // Водные ресурсы. 2006. Т. 33. № 2. С. 154–162. doi.org/10.1134/S0097807806020035

Поверхностные воды озерно-речной системы Шуи в условиях антропогенного воздействия. Петрозаводск “Карелия”: Труды КарНЦ АН СССР. 1991. 212 с.

Романенко В.И. Микрофлора, фитопланктон и высшая водная растительность внутренних водоемов. Л.: Наука, 1967. С. 61.

Сабылина А.В., Лозовик П.А., Калмыков М.В. Изменение гидрохимического режима озера Крошнозера в результате антропогенного воздействия. Петрозаводск: Карелия, 1990. 37 с.

Стравинская Е.А. Особенности гидрохимического режима оз. Красного // Озера Карельского перешейка. Л.: Наука, 1971. С. 129–210.

Тержевик А. Ю., Н. И. Пальшин, С. Д. Голосов, Р. Э. Здоровеннов, Г. Э. Здоровеннова, А. В. Митрохов, М. С. Потахин, Е. А. Шипунова, И. С. Зверев Гидрофизические аспекты формирования кислородного режима мелководного озера, покрытого льдом // Водные ресурсы. 2010. Т. 37. №5. C. 568-579. doi.org/10.1134/S0097807810050064

Golosov S., Maher O.A., Shipunova E., Terzhevik A., Zdorovennova G., Kirillin G. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes// Oecologia. 2007. № 151. P. 331-340.

Gundersen J.K., Jergensen B.B. Fine-scale in situ measurements of oxygen distribution in marine sediments// Kieler Meeresforsch., Sonderh. 8, S. 376-380.

Lerman A. Geochemical Processes: Water and Sediment Environments. N. Y. et al.: Wiley-Interscience, 1979. 481 p.

Malm J., Terzhevik A., Bengtsson L. et al. Temperature and salt content regimes in three shallow ice-covered lakes: 1. Temperature, salt content, and density structure // Nordic Hydrol. 1997a. V. 28. № 2. P. 99–128.

Malm J., Terzhevik A., Bengtsson L. et al. Temperature and salt content regimes in three shallow ice-covered lakes: 2. Heat and mass fluxes // Nordic Hydrology. 1997b. V. 28. № 2. P. 129–152.

Mortimer C.H. Chemical exchange between sediment and water in the Great Lakes – speculations on probable regulatory mechanisms // Limnol. and Oceanogr. 1971. V. 16. № 2. P. 387–404.

Terzhevik A., S. Golosov, N. Palshin, A. Mitrokhov, R. Zdorovennov, G. Zdorovennova, G. Kirillin, E. Shipunova, I. Zverev Some features of the thermal and dissolved oxygen structure in boreal, shallow ice-covered Lake Vendyurskoe, Russia // Aquatic Ecology. 2009. V. 43. P. 617-627. doi.org/10.1007/s10452-009-9288-x

REFERENCES IN ENFLISH

Brekhovskikh V. F. Gidrofizicheskie factory formirovaniya kislorodnogo rezhima vodoemov [Hydrophysical factors of formation of oxygen regime of water bodies]. Moscow: Nauka, 1988. 168 p.

Brekhovskikh V. F., Vishnevskaya G. N., Kremenetskaya E. R., Lomova D. V. Ob otsenke potrebleniya kisloroda raznymi tipami gruntov dolinnykh vodokhranilishch v letnii period [On the oxygen demand estimation of different types of bottoms in valley reservoirs during summer]. Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and Hydrology]. 2006. No. 10. P. 82–91.

Brekhovskikh V. F., Gashkina N. A., Kremenetskaya E. R., Lomova D. V. Osobennosti kislorodnogo rezhima Mozhaiskogo vodokhranilishcha v period ledostava [Oxygen regime peculiarities of the Mozhaisk reservoir during freeze-up]. Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and Hydrology]. 2003. No. 1. P. 103–109.

Efremova T. V., Pal'shin N. I., Zdorovennova G. E., Terzhevik A. Yu. Vliyanie ekstremal'no zharkogo leta 2010 g. na temperaturu vody i raspredelenie kisloroda v ozerakh Karelii [Effects of the extremely hot summer 2010 on water temperature and oxygen distribution in the Karelian lakes]. Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and Hydrology]. 2015. No. 9. P. 67–76. doi: 10.3103/S106837391509006X

Gavrilenko G. G., Zdorovennova G. E., Zdorovennov R. E., Pal'shin N. I., Terzhevik A. Yu. Termicheskii i kislorodnyi rezhimy melkovodnogo ozera na etape letnego nagrevaniya [Thermal and oxygen regimes of a shallow lake during summer heating]. Geopolitika i ekogeodinamika regionov [Geopolitics and Ecogeodynamics of Regions]. 2014. No. 10(1). P. 414–421.

Kremenetskaya E. R. Otsenka skorosti potrebleniya kisloroda v tolshche vody Mozhaiskogo i Ivan'kovskogo vodokhranilishch [Assessment of the oxygen consumption rate in the water column for the Mozhaisk and Ivankovo reservoirs]. Vodnye resursy [Water Resources]. 2007. Vol. 34, no. 3. P. 310–317.

Litinskaya K. D., Polyakov Yu. K. Ozera Vendyurskoi gruppy – Uros, Rindozero, Vendyurskoe [Lakes of Vendyury group – Uros, Rindozero and Vendyurskoe]. Vodnye resursy Karelii i ikh ispol'zovanie [Water Resources of Karelia and their Use]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1975. P. 57–66.

Lozovik P. A. Khimicheskii sostav vzvesi, tverdoi i zhidkoi fraktsii ilov i obmennye protsessy “voda–dno”. Izmenenie gidrokhimicheskogo rezhima oz. Suoyarvi [Chemical composition of dredge, solid and liquid fractions of silt and “water-bottom” exchange processes]. Poverkhnostnye vody ozerno-rechnoi sistemy Shui v usloviyakh antropogennogo vozdeistviya [Surface Waters of the Lake-River System of Shuya under Human Impact]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1991. P. 114–118.

Mizandrontsev I. B. Khimicheskie protsessy v donnykh otlozheniyakh vodoemov [Chemical processes in bottom sediments of water reservoirs]. Novosibirsk: Nauka, 1990. 176 p.

Pal'shin N. I. Termicheskie i gidrodinamicheskie protsessy v ozerakh v period ledostava [Thermal and hydrodynamic processes in lakes during freeze-up]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 1999. 86 p.

Pal'shin N. I., Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E., Mitrokhov A. V., Petrov M. P., Terzhevik A. Yu. Gidrofizicheskie aspekty razvitiya ekosistemnykh protsessov zamerzayushchikh ozer [Hydrophysical aspects of ecosystem processes development of freezing lakes]. Vodnye resursy Evropeiskogo Severa Rossii: itogi i perspektivy issledovanii: mater. yubil. konf., posvyashch. 15-letiyu IVPS [Water Res. of the European North of Russia. Research Results and Prospects: Materials of the Anniv. Conf. Dedicated to the 15th Anniv. of the NWPI]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2006. P. 359–377.

Pel'sh A. D. O neodnorodnosti zhidkoi fazy ila (gidrokhimicheskaya rol' mikroorganizmov) [On the heterogeneity of a liquid phase of silt (hydrochemical role of microorganisms]. Uchenye zapiski LGU [Proseed. of LSU]. 1939. No. 30, iss. 8. P. 5–46.

Petrov M. P., Terzhevik A. Yu., Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E. Osobennosti termicheskoi struktury melkovodnogo ozera v nachale zimy [Thermal structure peculiarities of a shallow lake in early winter]. Vodnye resursy [Water Resources]. 2006. Vol. 33, no. 2. P. 154–162. doi: 10.1134/S0097807806020035

Poverkhnostnye vody ozerno-rechnoi sistemy Shui v usloviyakh antropogennogo vozdeistviya [Surface waters of the lake-river system of Shuya under human impact]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1991. 212 p.

Romanenko V. I. Mikroflora, fitoplankton i vysshaya vodnaya rastitel'nost' vnutrennikh vodoemov [Microflora, phytoplankton and higher aquatic plants of inland water reservoirs]. Leningrad: Nauka, 1967. 61 p.

Sabylina A. V., Lozovik P. A., Kalmykov M. V. Izmenenie gidrokhimicheskogo rezhima ozera Kroshnozera v rezul'tate antropogennogo vozdeistviya [Change of the hydrochemical regime of Kroshnozero lake as a result of human impact]. Petrozavodsk: Kareliya, 1990. 37 p.

Stravinskaya E. A. Osobennosti gidrokhimicheskogo rezhima oz. Krasnogo [Hedrochemical regime peculiarities of Krasnoe lake]. Ozera Karel'skogo peresheika [Lakes of the Karelian Isthmus]. Leningrad: Nauka, 1971. P. 129–210.

Terzhevik A. Yu., Pal'shin N. I., Golosov S. D., Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E., Mitrokhov A. V., Potakhin M. S., Shipunova E. A., Zverev I. S. Gidrofizicheskie aspekty formirovaniya kislorodnogo rezhima melkovodnogo ozera, pokrytogo l'dom [Hydrophysical aspects of oxygen regime formation in a shallow ice-covered lake]. Vodnye resursy [Water Resources]. 2010. Vol. 37, no. 5. C. 568–579. doi: 10.1134/S0097807810050064

Golosov S., Maher O. A., Shipunova E., Terzhevik A., Zdorovennova G., Kirillin G. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes. Oecologia. 2007. No. 151. P. 331–340.

Gundersen J. K., Jergensen B. B. Fine-scale in situ measurements of oxygen distribution in marine sediments. Kieler Meeresforsch. Sonderh. 1991. 8. P. 376–380.

Lerman A. Geochemical Processes: Water and Sediment Environments. N. Y.: Wiley-Interscience. 1979. 481 p.

Malm J., Terzhevik A., Bengtsson L. et al. Temperature and salt content regimes in three shallow ice-covered lakes: 1. Temperature, salt content, and density structure. Nordic Hydrol. 1997a. Vol. 28, no. 2. P. 99–128.

Malm J., Terzhevik A., Bengtsson L. et al. Temperature and salt content regimes in three shallow ice-covered lakes: 2. Heat and mass fluxes. Nordic Hydrology. 1997b. Vol. 28, no. 2. P. 129–152.

Mortimer C. H. Chemical exchange between sediment and water in the Great Lakes – speculations on probable regulatory mechanisms. Limnol. Oceanogr. 1971. Vol. 16, no. 2. P. 387–404.

Puklakov V. V., Edelshtein K. K., Kremenetskaya E. R., Gashkina N. A. Water self-purification in Mozhaisk reservoir in winter. Water Resources. 2002. Vol. 29, no. 6. P. 655–664.

Terzhevik A., Golosov S., Palshin N., Mitrokhov A., Zdorovennov R., Zdorovennova G., Kirillin G., Shipunova E., Zverev I. Some features of the thermal and dissolved oxygen structure in boreal, shallow ice-covered Lake Vendyurskoe, Russia. Aquatic Ecology. 2009. Vol. 43. P. 617–627. doi: 10.1007/s10452-009-9288-x




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim451

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2016