Е.В. Логинова, П.С. Лопух
Гидроэкология: курс лекций
Минск: БГУ, 2011.– 300 с.
Глава 13. Биологические показатели качества
13.7. Самоочищение
Об очистительной способности реки известно
давно. Этим свойством владеет живое вещество реки. По своей производительности
оно может сравниться с огромной очистительной фабрикой. Нам следует полнее ее
использовать и, что намного важнее, не мешать ей работать своим вмешательством.
В реке каждый компонент гидробиоценоза
выполняет определенную функцию по очистке воды. Моллюски, например, пропускают
через себя (одна особь) за сутки до 3 л воды, очищая ее от всех примесей, в том
числе и от взвешенных частиц. Особо следует остановиться на значении высших
водных растений в процессах самоочищения. Эти растения жестко прикреплены к
субстрату и являются основой для образования сложных гидробиоценозов,
очистительная способность которых превосходит таковую почти всех гидробионтов,
взятых в отдельности. Функция высшей водной растительности в водотоках
разнообразна и многочисленна: они поглощают и аккумулируют биогенные элементы и
органические соединения, являются хорошими фильтраторами, могут выступать также
в качестве детоксикаторов пестицидов и других токсических загрязнителей,
попадающих в водоемы и водотоки со сточными водами.
Велика роль высших водных растений в
процессах поглощения и накопления минеральных элементов поступающих в водотоки
со стоком с сельскохозяйственных угодий и других площадей водосбора. Этим
растениям присуща избирательная способность в поглощении азота, фосфора, калия
и других элементов. Наибольшая интенсивность поглощения макрофитами минеральных
веществ наблюдается в период развития и
усиленного роста. В основе процесса самоочищения лежит круговорот биогенных
элементов в водотоке (водоеме), в котором роль высших водных растений чрезвычайно велика. Наиболее активно
поглощаются и используются растениями азот, фосфор, калий, железо, хлор и
марганец. Азот и фосфор аккумулируются почти всеми растениями в одинаковом
количестве (табл. 13.2). Остальные биогены поглощаются и аккумулируются в
неодинаковых количествах.
Таблица
13.2
Накопление некоторых
биогенных элементов высшими водными растениями,
% на сухое вещество
Объект исследования
|
Элементы
|
Азот
|
Фосфор
|
Калий
|
Кальций
|
Марганец
|
Натрий
|
Хлор
|
Тростник
обыкновенный
|
2,17
|
0,35
|
1,70
|
0,38
|
0,10
|
0,14
|
1,36
|
Рогоз узколистый
|
2,52
|
0,41
|
1,19
|
1,07
|
0,15
|
0,51
|
1,20
|
Камыш озерный
|
2,34
|
0,39
|
2,37
|
0,89
|
0,12
|
0,40
|
1,56
|
Сусак зонтичный
|
2,66
|
0,40
|
4,36
|
1,36
|
0,21
|
0,43
|
1,17
|
Частуха подорожниковая
|
2,09
|
0,55
|
2,89
|
1,20
|
0,16
|
0,36
|
1,87
|
Рдест пронзеннолистный
|
2,02
|
0,53
|
2,01
|
0,95
|
0,33
|
0,33
|
1,55
|
Наибольшая интенсивность поглощения и
аккумуляции биогенов наблюдается в начале вегетации и в конце лета, обычно в
августе. К концу вегетации количество биогенных элементов в надземной части
растений резко снижается. Межвидовое различие по содержанию биогенных веществ в
течение вегетационного сезона объясняется видовой спецификой обмена веществ и
особенностями фенологического развития растений.
Таким образом, заросли высших водных
растений являются фактором, непосредственно участвующим в процессе формирования
качества воды в реке. При разработке мероприятий по охране вод от загрязнения
биогенными элементами с использованием высших водных растений необходимо
учитывать пути движения биогенов в растениях. Накопившийся за период вегетации
биогенный элемент, например азот, к ее концу аккумулируется в подземных органах
– корневищах.
Величина накопления биогенных элементов зависит от
биомассы высших водных растений. Количественным показателем поглощения биогенов
макрофитами является коэффициент накопления – отношение концентрации биогена в
растениях к его содержанию в воде.
Не менее важная водоохранная роль высших
водных растений заключается в их способности поглощать и аккумулировать
токсические загрязнители водной среды, особенно пестициды. Их поглощение бывает
активным и пассивным, Преобладание того или другого типа определяется природой
соединения, его концентрацией в среде и видом растения. Поглощение высшей
водной растительностью токсических веществ и их аккумуляция, особенно в
корневой системе, способствует самоочищению водотока (водоема) от токсических
агентов путем исключения их из круговорота веществ.
|