Экология СПРАВОЧНИК
Информация
болотная вода
Вода озер отличается самым различным содержанием солей — от 30 (Онежское ) до 5820 мг/л (Иссык-Куль) и выше. Количество органических веществ в них изменяется от 2,0 до 50 мг/л. Меньшая концентрация характерна для озер, в которых образование органических веществ происходит за счет планктона . В озерах, питающихся болотными водами,содержание их достигает нескольких десятков миллиграммов в литре.[ . ]
Болотные воды отличаются значительной окис-ляемостью, величина которой изменяется от 12,6 до 77,6 мг/л. Воды мягкие, величина общей жесткости не превышает 3 мг-экв/л.[ . ]
Болотные воды залегают вблизи поверхности, и в периоды максимального уровня наблюдается их поверхностное затекание на прилегающую периферию суходола или внедрение в пределы почвенного профиля. Эти воды пресные, очень мягкие и, как все болотные воды верховых и переходных водораздельных болот, гидрокарбонатные.[ . ]
Болотные воды подтопляют окраинные части суходола и внедряются в почвенную толщу грунтовым путем. Можно полагать, что их агрессивность в отношении минеральной части почв достаточно велика, а сам режим подтопления или поднятия грунтовых вод к поверхности и последующего спада их играет, по-видимому, важную роль в процессах миграции веществ и геохимической связи суходола и болота.[ . ]
Болотные воды обычно содержат мало солей, но много органических веществ (в некоторых болотах концентрация последних достигает 850 мал).[ . ]
В болотных водах основной источник органических веществ — различные водные растения. В озерах и водохранилищах органические вещества образуются за счет растительных и животных организмов, взвешенных в толще воды; частично же эти вещества поступают с речными, грунтовыми и болотными водами, а также с водами поверхностного стока.[ . ]
Так, в болотных водах торфяника 1 (разрез 16—71) величина сухого остатка составляет 116 мг/л, кислотность, обусловленная органическими веществами,— 12, 76, а свободным С02 — 4,18 мг/л, перманганатная окисляемость — 79,81 мг/л, содержание Са — 9,22, — 3,16, К — 3,70, Ыа— 1,00 мг/л, кремнезема следы, Ре203, А120„, С1 и 304 отсутствуют. Жесткость равна 0,72 мг-экв/л. Следует напомнить, что величина перманганатной окисляемости соответствует примерно 50% содержащегося в воде органического С. В болотных водах она может составлять 100 мг/л (Болота Западной Сибири. 1976).[ . ]
Уровень болотных вод в супераквальной части катены лежит вблизи поверхности. В трансэлювиально-гидроморфном секторе вертикальная мощность слоя этой болотной верховодки ограничивается верхним полуметром. Грунтовых вод не обнаружено. В элювиальной части катены отмечается поверхностное переувлажнение, связанное с тяжелым механическим составом почв, плохим дренажем и мерзлотным экраном.[ . ]
При очистке болотных вод, богатых гуминовыми веществами, подщелачивание не рекомендуется; в этом случае повышения эффекта коагуляции можно добиться подкислением воды. При подкислении этих вод слабо диссоциирующие гуминовые вещества понижают свой заряд, что способствует слипанию частиц. В результате образуются низкодисперсные малоустойчивые золи, легко коагулирующие. При подкислении нельзя доводить pH до величины, при которой может начаться самопроизвольная коагуляция гуминовых веществ. Вода при этом приобретает большую коррозийную активность, для устранения которой требуется дальнейшее подщелачивание.[ . ]
В природных водах органический углерод составляет примерно 50% массы органического вещества; содержание в воде органического азота примерно в 10 раз и органического фосфора при- , мерно в 100 раз меньше по сравнению с органическим углеродом. Наименьшая концентрация углерода в природных водах составляет доли мг/л (некоторые атмосферные воды), максимальные значения достигают десятков и даже сотен мг/л (болотные воды).[ . ]
При влиянии болотных вод механизм трансформации имеет уже характер метаморфоза—уровень почвенио-груитовых вод поднимается, а вблизи границы болота возможно и поверхностное затекание болотных вод, но сущность процессов, постепенно трансформирующих профиль глеевого подзола, в общем остается такой же, как и при стабильном уровне почвенно-грунтовых вод. Разница заключается лишь в скорости протекания процесса; в условиях стабильных почвенно-грунтовых вод саморазвитие глеевого подзола осуществляется, по-видимому, значительно медленнее. При влиянии болот сильно увеличивается количество влаги, участвующей в процессах, в связи с чем они становятся интенсивнее и сопровождаются переносом значительно большего количества вещества (см. рис. 28, В).[ . ]
Использование этих вод возможно при осушении (норма осушения 1 м) •—одноразовая сработка вековых запасов— но даже в этом слое объем воды составит около 0,26 тыс. км3, а объем стока приблизительно Д этого объема, то есть 78 км3. Учитывая, что вековые запасы можно сработать только один раз и что при этом возможны отрицательные экологические.изменения болот, особенно верхового типа, использовать болотные воды не всегда целесообразно.[ . ]
Прозрачность озерных вод меняется в широких пределах, но редко достигает тех величин, которые известны для морей (см. § 44). Большей прозрачностью, как правило, обладают глубокие озера, расположенные в горных районах. Исключительно высокой прозрачностью (глубина исчезновения белого диска 40 м) отличаются воды оз. Достаточно большая прозрачность в озерах Иссык-Куль (20 м), Телецком (22 м), Косогол (25 м), Севан (21 м). В Альпийских озерах прозрачность колеблется в среднем от 16 до 20 м. Малая прозрачность наблюдается в больших по площади, но мелких озерах, со дна которых илы легко взмучиваются при ветровом перемешивании вод (Балхаш, Ильмень, Зайсан), в озерах с хорошо развитым планктоном, а также в озерах, в питании которых большая роль принадлежит болотным водам, богатым гуминовыми кислотами. В некоторых озерах прозрачность падает до 0,3—0,5 м.[ . ]
Чистые поверхностные воды имеют значения перманганатной окисляемости 8—12 мг/л, слабозагрязненные — 11—15 мг/л, болотные воды — повышенную окисляемость, превышающую 70 мг/л.[ . ]
Принимая во внимание, что болотная растительность приспособлена к определенному диапазону колебаний уровней болотных вод, называемому экологической амплитудой, в соответствии с высказыванием А.М. Молчанова [204] об ограниченности числа факторов, определяющих функционирование системы на границе устойчивого существования, разработана зависимость отмеченных выше размеров верховых болот от характеристик интенсивности стекания. Болотный массив представлен в виде динамической системы, в которой регулирующая функция осуществляется стоком с болот, связанным, как известно, со структурой болотной растительности и особенностями деятельного слоя, и определяющим питание малых рек [111, 272, 290].[ . ]
Химический состав речной воды подчиняется широтной климатической зональности. Реки, расположенные в зоне средней и южной тайги, имеют НСО , — Са2+-состав, в лесостепной зоне на Уфимском плато — SO2 4 — Са2+-состав. На севере края азональный состав некоторых рек обусловлен поступлением в них болотных вод с фуль-виновой кислотой.[ . ]
Метан присутствует в природных водах, используемых для водоснабжения, как правило, в незначительных количествах. Однако в болотных водах, где протекают процессы разложения клетчатки растительных остатков, а также в подземных водах газонефтеношых районов содержание метана достигает 30мг/ дм3 и более.[ . ]
Кроме С02 на величину pH природных вод может влиять наличие органических гуминов и таниновых кислот (в болотных водах), а также кислые сточные воды.[ . ]
Исследование физических свойств воды часто позволяет выяснить ее происхождение; например, при благоприятных показателях анализа воды, при наличии повышенных окисляемо-сти и цветности последняя дает ключ к пониманию характера происхождения органических веществ, обусловливающих высокую окисляемость, очевидно, зависящих от подтока болотной воды, вносящей гуминовые вещества.[ . ]
Содержание железа в поверхностных водах суши составляет десятые доли миллиграмма в 1 л, вблизи болот — единицы миллиграммов в 1 л. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах. Наибольшие концентрации железа (до нескольких десятков и сотен миллиграммов в 1 л) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями pH. При этом в подземных водах железо содержится, как правило, в форме Ре(II). Однако попадая на поверхность, Ре(П) переходит в форму Ре(Ш), при этом образуется осадок. Мы это хорошо знаем по собственному опыту, если используем для питья железистую подземную воду (таких источников много в Центрально регионе России) с характерным бурым осадком.[ . ]
Природными источниками закисления воды могут быть избыточное накопление диоксида углерода при активном разложении органических веществ, поступление стоков болотных вод, содержащих много органических кислот, а также разложение железистых вод. pH болотных и железистых вод менее 4,0. Низкие значения pH наблюдаются весной в период таяния снега. Резкие суточные колебания pH отмечаются летом во время «цветения» воды. В последние 15-20 лет отмечаются изменения pH воды открытых водоемов в результате антропогенного загрязнения их сточными водами различных предприятий, а также выпадания с атмосферными осадками дымовых выбросов (кислотные дожди), содержащих нитраты, хлориды и др.[ . ]
Смещение величины pH природных пресных вод в кислую сторону определяется не только избыточным накоплением свободной угольной кислоты. В болотных водах, например, повышенная кислотность обусловлена наличием серной кислоты. Гидролиз железистых или других солей сильных кислот и слабых оснований также ведет к быстрому изменению реакции воды в кислую сторону. Сернокислый алюминий, например, в процессе гидролиза смещает реакцию днепровской воды с 7,2 до 3,4 за счет образующейся серной кислоты.[ . ]
Известковать пруды при кислой реакции воды, а тем более с повышенной кислотностью, необходимо, а с высокой щелочностью — вредно. При нейтральной и слабощелочной реакции известкование также полезно, тем более, что в результате загрязнения водоема или поступления болотных вод эта реакция легко переходит в кислую. В известковании наиболее нуждаются пруды с кислыми болотистыми, подзолистыми, супесчаными, песчаными, глинистыми и тяжелосуглинистыми почвами.[ . ]
В настоящее время разрез 11—71 погружен в болотную воду. Поэтому можно думать, что тип грунтового заболачивания на заключительных этапах сменился смешанным: произошло поверхностное затопление глеезема грунтового увлажнения. На аэроснимках хорошо видны контуры неглубоко погруженных островов.[ . ]
Иногда в артезианские скважины попадают болотные воды. В этом случае органические соединения двухвалентного железа нередко плохо окисляются.[ . ]
Все реки, большие и малые, подпитывающиеся болотными водами, имеют значительные количества гумусовых кислот, простые и сложные фенольные соединения, которые генерированы остатками болотной растительности в процессе деструкции. Показателем этого является, в частности, цветность воды с окрашенными темно-коричневыми высокомолекулярными фенолами. Качественный состав биогенных фенольных веществ в малых реках различается по природным зонам и зависит от состава растительности [96].[ . ]
Если в морях и океанах типичные покозатепи pH воды более 8, ю в озерах, особенно тундры и тайги, активная реакция воды чаще всего олигоацидно-нейтральная и олигоацидная.[ . ]
Анализ химического состава почвенно-грунтовых вод показал его значительную пестроту в разных ландшафтных условиях (табл. 9). В целом воды гидрокарбоиатно-калыщевые, пресные (по общей минерализации), очень мягкие [по величине жесткости, по Алехину (1946, 1948)]. Наибольшая минерализация наблюдается в почвенно-грунтовых водах суходолов, испытывающих подпор и подток грунтовых вод со стороны болота, но без обводняющего его влияния (пробы 40, 57, 11). Более низкая минерализация характерна на участках гальи, где почвенно-грунтовые воды сильно разбавлены болотной водой очень низкой минерализации (пробы 41, 50). Самая низкая минерализации отмечалась в водах высокой поймы (проба 1). Наиболее кислыми являются почвепно-грунтовые воды вблизи окраин болот (проба 11); в остальных случаях pH в кислом и слабокислом интервале.[ . ]
Природные поверхностные, подземные надмерзлотные и болотные воды региона имеют очень низкую минерализацию, НС03-Са-№ состав, кислую или нейтральную реакцию. Сточные воды в накопителе имеют значительно повышенную минерализацию до (1-1,5 г/л) в сравнении с природными водами (0,01-0,02 г/л), выраженный С1-НСОз-№ — состав и щелочную реакцию.[ . ]
Неясным продолжает оставаться и вопрос об испарении с болот воды в атмосферу. Е, В. Оппоков полагал, что если отдача болотной воды через грунт в реки не имеет значения, то болота являются чрезвычайно сильными испарителями воды в атмосферу. Исследования, организованные кафедрой климатологии Ленинградского университета в летний сезон 1933 и 1934 гг. в районе болота Гладкого близ ст. Саблино Октябрьской ж. д., показали, что абсолютная влажность воздуха над болотом в дневные часы в сухую погоду меньше, чем в прилегающем лесу под его пологом и на соседних суходолах, и значительно меньше, чем над лугом. Из этих наблюдений проф. Каминский делает вывод, что луг испаряет значительно больше, чем болото, суходол и почва под пологом леса.[ . ]
Происходит переход к третьей стадии саморазвития — глее-зему болотному. На этом переходе наблюдается значительное изменение двух факторов — компонентов биогеоценоза: растительности и породы -(ею служит только подзолистый горизонт, сильно отличающийся по химическому составу от первоначальной песчаной породы)—и появляется повый-фактор — болотная верховодка (или болотные воды).[ . ]
Общим для всех озер Ханты-Мансийского округа является бедность воды биогенными элементами. В воде одних водоемов совершенно отсутствуют нитраты (ЫОз), в других они обнаруживаются, но в минимальных количествах. Весьма ограничено в воде присутствие нитрит-ного азота. Содержание его во многих водоемах составляет 0,001—0,002 мг/л. Из минеральных форм азота в озерах в несколько большем количестве присутствует аммонийный азот. Содержание его в водоемах колеблется от 0,02 до 0,4 мг/л. Наличие в воде аммонийных соединений связано с тем, что болотная вода, богатая гумусовыми веществами, восстанавливает нитриты NH4 (Алекин, 1941). Минеральный фосфор аналитически не улавливался или же отмечался в количестве 0,01—0,03 мг/л. Соединений железа немного, они определялись лишь в окисной форме в количестве от 0,012 до 0,28 мг/л. В озерах с обширным болотным водосбором содержание железистых соединений повышалось от 1,3 иногда даже до 2 мг/л (оз. Невелико присутствие в озерных водоемах и соединений кремния. Концентрация их в отдельных озерах колеблется в пределах 3,1—8,1 мг/л. Источником пополнения запасов кремния является болотная вода.[ . ]
Наименьшей величиной окисляемости (—2 мг/л, 02) характеризуются артезианские воды. Окисляемость грунтовых вод зависит от глубины их залегания. Грунтовые незагрязненные воды имеют окисляемость, близкую-к окисляемости артезианских вод. Окисляемость чистых озерных вод в среднем составляет 5—8 мг/л кислорода; в речной воде она колеблется в широких пределах, доходя до 60 мг/л и более. Высокой окисляемостью воды отличаются реки, бассейны которых расположены в болотистых местностях. В болотных водах в некоторых случаях она достигает 400 мг/л.[ . ]
Почвенно-грунтовое заболачивание возникает в связи с подпором горизонта почвенно-грунтовых вод прилегающего суходола болотными водами или в связи со сбрасыванием последних в горизонт почвенно-грунтовых вод. И то и другое явление вызывает прогрессирующий подъем почвенно-грунтовых вод и активизирует процесс А1—Ре-гумусового оподзолнвания. Затем над уплотненной толщей возникает и усиливается поверхностное оглеепие, что в конце концов приводит к началу торфонакопления.[ . ]
Концентрация органических веществ невелика. Она составляет: в реках — около 20 шт/л, в подземных водах еще меньше и в океанах — около 4 мг/л. Исключение составляют болотные воды и воды нефтяных месторождений, а также воды, загрязненные промышленными и бытовыми стоками, где концентрация органических веществ может быть велика.[ . ]
Сероводород в свободном состоянии или в виде сернистых соединений содержится обычно в сильно загрязненных водах. Он может быть как органического, так и минерального происхождения. В первом случае сероводород является результатом гниения белковых веществ, во втором его источником могут быть неорганические сернистые соединения почвы. В болотных водах сероводород также может получаться при восстановлении сернокислых солей гуминовыми веществами.[ . ]
В более удаленных точках показатели приближались к фоновым.[ . ]
Для приготовления и поливки гидротехнического бетона может использоваться без предварительного опробования любая вода, пригодная для питьевых целей. Применение производственных сточных и болотных вод для приготовления и поливки бетона не допускается. Минерализованные природные воды могут приме- няться для приготовления и поливки гидротехнического бетона, если показатели их химических свойств удовлетворяют требованиям ГОСТ 4797—64 (табл. 8).[ . ]
Необходимо отметить, что для этой оценки используются средние многолетние условия, и в качестве приходной части баланса воды берутся годовые осадки, что может привести к завышению порога устойчивости болотных систем. Известно, что зимние осадки после их таяния сравнительно быстро стекают за пределы болота, хотя в период функционирования болотной растительности уровень болотных вод отражает соотношение между интенсивностью осадков, испарения и стока именно за этот период, если инерция процесса сте-кания стаявшего снега не проявляется в значительной степени.[ . ]
Летом 1990 г. наблюдалось изменение структуры зооперифитона, индекс видового разнообразия снижался, что вероятно, было связано с влиянием болотных вод при дождливом лете. В перифитоне преобладали олигохеты Nais variabilis и Aeolosoma niveum, последний вид в предыдущем году не был обнаружен. Черви очень мелкие, размером от 0,3 до 1,0 мм. Виды этого рода характерны для дистрофных озер и способны инцистироваться при пересыхании водоемов. Из перифитона выпали олигохеты Ripistes parasita, хотя в озере Хотавец их численность в этот период колебалась от 3,0 до 12,0 тыс. экз./м2.[ . ]
Тем не менее унос ЗВ с буровых площадок происходит различными путями, что фиксируется повышенными содержаниями в водных объектах, особенно в болотных экосистемах, таких элементов, как Со, N1, Мп, Ва, Бе и др. Кроме того, поверхностные, подземные, надмерзлотные и болотные воды имеют очень низкую минерализацию (0,002-0,025 мг/л) и гидрокарбонатно-кальцие-вый или натриевый состав, слабокислую или нейтральную реакцию.[ . ]
Прикладное значение подобной информации очевидно. При почвенно-грунтовом заболачивании, даже па его продвинутых стадиях, для замедления или прекращения процесса необходимо понижение уровня болотных вод или сброс свободной болотной воды с близлежащего болота. Этого достаточно, чтобы вернуть почву и ладшафт в целом в русло автономного развития. Значительно более сложным представляется прекращение поверхностного заболачивания. В таком случае для устранения этой возможности необходимы дополнительные мероприятия, направленные на улучшение аэрации органогенного н верхних минеральных горизонтов.[ . ]
Водородный показатель выражают величиной pH, представляющей собой десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком; pH определяют в интервале от 1 до 14. В большинстве природных вод pH находится в пределах от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и бикарбонат-иона. Более низкие значения pH могут наблюдаться в кислых болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе pH может повышаться до 9,0. На величину pH влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и т. п. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод.[ . ]
В числе первых исследователей, начавших изучение химического состава атмосферных осадков в нашей стране, были П.П.Воронков и А.А.Мусина. В 1939 г. они проанализировали снег, выпавший в разных районах Валдайского озера, дождевые и болотные воды на Карельском перешейке. На основании этого доказывалось, что основным источником ионов С1″ в атмосферных осадках северных территорий являются мельчайшие частицы 1ЧаС1, служащие ядрами коденсации, а содержание БО определяется степенью загрязненности атмосферы 802.[ . ]
Сопоставление морфологии профиля и ландшафтных условий отчетливо показывает их несоответствие: в настоящее время почва заболоченного леса — ортзаидовый подзол — располагается в ландшафте уже сформировавшегося на этом участке верхового ряма.[ . ]
Водные ресурсы болот. Болота занимают значительную часть территории в Западной Сибири (50. 70 %) и на северо-западе европейской территории СССР (40 %). Средняя мощность торфяников — 4,5 м и их общий объем— 3 160 км3. Учитывая малую плотность торфа, нетрудно подсчитать, что вода занимает в торфе около 95 % объема, поэтому суммарный запас болотных вод составляет более 1,17 тыс. км3, или 2,6 % поверхностных вод СССР. Из этих вод около 1 тыс. км3 приходится на болота Западной Сибири.[ . ]
Относительно развития заболачивания этой катены можно предположить следующее. Первым стало заболачиваться понижение на склоне, занятое сейчас торфяником 2. Ранее по мощности залежи было рассчитано, что его возраст равен 770—1040 годам. Скорее всего, заболачивание произошло путем поверхностного затопления водами, поступавшими с сильно обводненного торфяника 1. В это же время в толще гряды-островка появились почвенно-грунтовые воды. Следовательно, в наиболее низкой по рельефу части катены начали развиваться почти одновременно два разных типа заболачивания. Внедрение болотных вод в почвенно-грунтовую толщу окраины суходола (разрезы 10—71, 11— 71) произошло позже, когда в торфянике 2 появилась торфяная залежь, мощность которой достигала по крайней мере половины ее современной мощности (около 35 см). При скорости торфо-накопления на торфянике 1, равной 0,65 мм/год, влияние болот на окраину суходола могло начаться около 540 лет назад, иными словами, этот процесс стал активно развиваться в последние 500 лет.[ . ]
Наличие горизонта ВЬСМд и его морфологический облик отчетливо подтверждают правомерность высказанных выше соображений. Горизонт ВЬ уже нельзя выделить как самостоятельный. В процессе его растворения ои перемешивается с размягчающейся верхней частью ортзанда, и наиболее цементированные фрагменты последнего оказываются включенными в общую темно-коричневую массу горизонта ВЬ. Частично размягченной в-этом профиле является и средняя часть ортзанда (СМ 2). Следует подчеркнуть, что все эти трансформации верхней части профиля происходят благодаря влиянию поверхностных вод — атмосферных (в том числе латеральных) и затекающих сюда, также поверхностным путем, болотных вод.[ . ]
Практическое осуществление системы мониторинга окружающей среды подразумевало выбор определенных приоритетных направлений в системе контроля и выбор критериев состояния окружающей среды. Приоритетным направлением на ЯГКМ стал контроль за состоянием водной среды и в первую очередь Обской губы, в которой обитает 26 видов ценных рыб. Промысловое стадо этих рыб составляет одну треть осетровых запасов России. Практическое уменьшение загрязнения водной среды достигалось применением современных технологических процессов на канализационных очистных сооружениях. Достигнутый уровень очистки стоков при сравнительно небольших их фактических объемах сброса не превышает естественный потенциал самоочищения водоемов — приемников очищенных стоков. До уровня санитарных норм и требований всемирной организации здравоохранения доведено качество питьевой воды, получаемой из поверхностного источника — Обской губы. Таким образом, впервые в мире в промышленном масштабе реализована задача об очистке болотных вод, что особенно важно для районов распространения многолетнемерзлых пород, в которых отсутствуют подземные источники пресных вод. Технология очистки и подготовки высококачественной питьевой воды из поверхностного источника (бассейн Обской губы) в условиях Заполярья на Ямбургском ГКМ удостоена Золотой медали и Гран-при в конкурсе «Экопродукты и экотехнология России» 2001 г.[ . ]
Бересклетовые в основном небольшие деревья и кустарники, часто лазящие, выохциеся или ползучие. Но и многие лазящие кустарники способны взбираться но стволам и кронам деревьев на большую высоту. Для лазанья у них имеются специальные приспособления в виде плетеобразных, часто не несущих ни листьев, ни цветков, побегов, плотно обнимающих ствол и ветви дерева-опоры. Иногда такие «объятия» стоят жизни опоре-хозяину. Другим приспособлением к выживанию, но на этот раз в болотистых местообитаниях, у некоторых бересклетовых являются так называемые дыхательные или воздушные корни-пневмато-форы, растущие не вниз, а вверх. Окружая дерево, они торчат над поверхностью гнилых, лишенных кислорода болотных вод. Интересно устроены иногда побеги у видов бересклета. Чтобы поддержать растение с тонкими ветвями в вертикальном состоянии, на коре побегов образуются продольные гребневидные выросты из онробковевших тканей. Такая легкая конструкция, обеспечивая повышенную прочность, не требует большого расхода материала и дополнительного снабжения водой и минеральными веществами.[ . ]
Источник
