Сторінка
2

Вплив донних відкладів на кисневий режим водосховища в зимовий період

В зимовий період збільшення впливу донних відкладів на концентрацію кисню у воді можна відмітити при покритті льодом водосховища, коли кількість кисню відносно незначна. Поглинання його з води донними відкладами за добу досягає 45 % загального запасу [3,5]. На дніпровських водосховищах, на кінець суворої зими, коли водосховище повністю покрито льодом, відмічалось зниження концентрації кисню у воді і навіть кисневий дефіцит.

Взимку періодично відмічалося погіршення кисневого режиму в Київському водосховищі, а отже і в розташованих нижче водосховищах, через притік великої кількості прип’ятської води з малою концентрацією розчиненого в ній кисню.

Від гранулометричного складу донних відкладів водосховища залежить ступінь поглинання розчиненого кисню: так, наприклад, в Київському та Кременчуцькому водосховищах в замулених пісках поглинання кисню донними відкладами складає відповідно 310 та 50 мг/м2доба, а в мулах цих же водосховищ – 530 та 550 мг/м2доба [3,5].

Дані осінньої експедиції 2000 року, проведеної Інститутом гідробіології НАН України на Кременчуцькому водосховищі (табл. 2), підтверджують, що інтенсивність поглинання розчиненого кисню в придонному шарі води в значній мірі залежить від типу донних відкладів – чим більше замулені донні відклади, тим більша їх поглинаюча спроможність стосовно кисню.

Таблиця 2. Поглинання кисню різними типами донних відкладів Кременчуцького водосховища в осінній період 2000 року (дані автора)

Примітка: * – в пробі знаходилися бентосні організми.

Одна з причин цієї залежності пов’язана з процесами нітрифікації – біологічним окисненням амонійного азоту до нітритів та нітратів. Як відомо [5], максимальна концентрація нітратів у воді припадає на зимовий період. Так, в верхів’ї Канівського водосховища максимальна концентрація нітратів була зафіксована в грудні 1992 р. [5].

Однією із причин поглинання кисню донними відкладами є, як зазначалось вище, окиснення вільних іонів марганцю (Mn2+), заліза (Fе2+), міді (Сu2+) та цинку (Zn2+). П.М. Линником [5] була досліджена залежність концентрації марганцю (ІІ) у воді Київського водосховища від насиченості киснем придонного шару. Ця залежність має вигляд гіперболи, при чому при збільшенні вільних іонів марганцю у воді закономірно зменшується кількість розчиненого в ній кисню. Рівняння цієї кривої має такий вигляд:

Mn = 0,88 К -0,94,

де Mn – концентрація марганцю (ІІ) у воді (мг/дм3), К – концентрація розчиненого кисню у воді (мг/дм3) .

Дані про вміст марганцю (ІІ) та міді (ІІ) в Запорізькому та Каховському водосховищах в різних типах донних відкладів були отримані Нахшиною О.П. у 1979 році (табл. 3):

Таблиця 3. Середній вміст окиснених форм мікроелементів (мг/100г) в різних типах донних відкладів дніпровських водосховищ [4]

Ці дані ще раз доводять, що найбільший вплив на інтенсивність поглинання кисню мають замуленні донні відклади, завдяки накопиченню в них великої кількості хімічних елементів та бентосних організмів.

Таким чином, кисневий режим в придонному шарі водосховища в зимовий період залежить від гранулометричного та хімічного складу донних відкладів, а також обумовлений рядом інших важливих факторів: льодоставом, зниженням температури води, кількістю бентосних організмів тощо.

Список літератури:

Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ / Денисова А.И., Тимченко В.М., Нахшина Е.П. и др. – Киев: Наук. думка, 1989. – С. 120-129. 2. Горбунов К.А. Влияние зарегулирования Волги на биологические процессы в ее дельте и биосток. – М.: Наука, 1976. – 220 с. 3. Донные отложения водохранилищ и их влияние на качество воды/ Денисова А.И., Нахшина Е.П., Новиков Б.И. и др – Киев: Наук. думка, 1987. – С. 64-71. 4. Новиков Б.И. Донные отложения днепровских водохранилищ. – Киев: Наук. думка, 1985. – 172 с. 5. Прогнозирование и пути улучшения кислородного режима Киевского водохранилища в зимний период / Оксиюк О.П., Тимченко В.М., Якушин В.М. и др. – Киев: Ин-т гидробиологии НАНУ, 2000. – С. 18-22. 6. Bruce E., Tesmer M.G., Porker P.E. An in situ sediment oxygen demand sampler // Water Res. – 1983. – vol. 17, №6. – P. 603-605. 7. James A. The measurement of benhal respiration // Water Res. – 1974. – vol. 8. – P. 955-959. 8. Pamatmat M.M. Oxygen consumption by seabed. 4. Shipboard and laboratory experiments // Limnol. and Oceanogr. – 1973. – vol. 16. – P. 536-550. 9. Wang W.C. Fractionation of sediment oxygen demand // Water Res. – 1980. – vol. 14, №6. – P. 603-612.