Содержание растворенного кислорода в воде Куйбышевского водохранилища в условиях массового развития водорослей

Ксения Владимировна Селезнева; Александра Васильевна Селезнева; Владимир Анатольевич Селезнев

doi:10.17308/geo/1609-0683/2022/3/97-108

Ксения Владимировна Селезнева Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Тольяттинский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-9212-7708
Александра Васильевна Селезнева Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук https://orcid.org/0000-0002-9386-999X
Владимир Анатольевич Селезнев Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук https://orcid.org/0000-0002-0321-7614

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2022/3/97-108

Ключевые слова: водохранилище, растворенный кислород, сезонная изменчивость, пространственная неоднородность, дефицит кислорода, риски водопользования

Аннотация

Цель – дать количественную оценку и установить причины сезонной изменчивости содержания растворенного кислорода в условиях массового развития водорослей на Куйбышевском водохранилище. Материалы и методы. В период 2001-2020 годы проводились систематические наблюдения на стационарном пункте в замыкающем створе Куйбышевского водохранилища. Пространственная неоднородность степени насыщения поверхностного слоя воды кислородом оценивалась по данным периодических наблюдений с судна «Биолог», оборудованного информационно-измерительной системой качества воды «Хитон». Программа наблюдений разрабатывалась с учетом недельного и суточного режима регулирования водного строка в створе Жигулевского гидроузла. Результаты и обсуждение. Установлено, что сезонная изменчивость состоит из четырех периодов, которые отличаются разнонаправленностью процессов формирования кислородного режима, и включает два минимума содержания растворенного кислорода. Зимний минимум наблюдался в марте в конце ледостава, а летний минимум – в августе во время массового развития водорослей. Одной из причин формирования летнего минимума кислорода является процесс массового развития сине-зеленых водорослей, благодаря которому образуется тонкий поверхностный слой воды, перенасыщенный кислородом. Данный слой воды сдерживает поступление кислорода из атмосферы в воду на значительной части акватории водохранилища. Летом аномально жаркого 2010 года перенасыщенная кислородом поверхность составляла более 30 % площади водохранилища, что способствовало снижению содержания кислорода в водной массе до критических концентраций. Выводы. В условиях роста биогенной нагрузки и глобального потепления климата интенсивность и продолжительность процесса массового развития сине-зеленых водорослей на Куйбышевском водохранилище будет только усиливаться, что приведет к ухудшению качества воды и возникновению рисков водопользования.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ксения Владимировна Селезнева, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Тольяттинский государственный университет

кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук, заместитель директора по научной и методической работе Института химии и энергетики Тольяттинского государственного университета, Самарская обл., г. Тольятти, Российская Федерация

Александра Васильевна Селезнева, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук

кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук, Самарская обл., г. Тольятти, Российская Федерация

Владимир Анатольевич Селезнев, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук

профессор, доктор технических наук, кандидат географических наук, главный научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук, Самарская обл., г. Тольятти, Российская Федерация

Литература

1. Alekin O. A., Osnovy gidrokhimii [Fundamentals of Hydrochemistry]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1970. 444 p. (In Russ.)
2. Baranov I. V. Termicheskiy i gidrokhimicheskiy rezhim Volgi i Kuybyshevskogo vodokhranilishcha v 1955-1957 gg. [Thermal and hydrochemical regime of the Volga and Kuibyshev reservoir in 1955-1957]. Trudy Tatarskogo otdeleniya Vsesoyuznogo nauchno-issledovatel'skogo ozernogo i rechnogo rybnogo khozyaystva, 1958, vol. 8, pp. 32-68. (In Russ.)
3. Brekhovskikh V. F. Gidrofizicheskiye faktory formirovaniya kislorodnogo rezhima vodoyemov [Hydrophysical factors of formation of the oxygen regime of reservoirs]. Moscow: Nauka, 1988. 168 p. (In Russ.)
4. Bykovsky V. I. Kharakteristiki dvizheniya vody i razmnozheniye vodorosley [Characteristics of water movement and algae reproduction]. Gidrobiologicheskiy zhurnal, 1984, v. 20, no. 4, pp. 39-44. (In Russ.)
5. Butorin N. V. Volga i yeye zhizn' [The Volga and its life]. Leningrad: Nauka, 1978. 350 p. (In Russ.)
6. Vuglinsky V. S. Vodnyye resursy i vodnyy balans krupnykh vodokhranilishch SSSR [Water resources and water balance of large reservoirs of the USSR]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1991. 223 p. (In Russ.)
7. Gerasimova N. A. Fitoplankton Saratovskogo i Volgogradskogo vodokhranilishch [Phytoplankton of the Saratov and Volgograd reservoirs]. Tolyatti, 1996. 200 p. (In Russ.)
8. Gidrometeorologicheskiy rezhim ozer i vodokhranilishch SSSR: Kuybyshevskoye i Saratovskoye vodokhranilishcha [Hydrometeorological regime of lakes and reservoirs of the USSR: Kuibyshev and Saratov reservoirs] / рod red. V. A. Znamenskogo, V. M. Geytenko. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1978. 269 p. (In Russ.)
9. Guseva K. A. Tsveteniye vody, yego prichiny, prognoz i mery bor'by s nim [Water bloom, its causes, forecast and measures to combat it]. Trudy Vsesoyuznogo gidrobiologicheskogo obshchestva, 1952, v. 4, pp. 3-92. (In Russ.)
10. Guseva N. N., Gazovyy rezhim Kuybyshevskogo vodokhranilishcha v podlednyy period 1957-1958 i 1958-1959 gg. [Gas regime of the Kuibyshev reservoir during the ice period 1957-1958 and 1958-1959.]. Byulleten' Instituta biologii vodokhranilishch, 1961, no. 1, pp. 53-56. (In Russ.)
11. Datsenko Yu. S. Evtrofirovaniye vodokhranilishch: gidrologo-gidrokhimicheskiye aspekty [Eutrophication of reservoirs: hydrological and hydrochemical aspects]. Moscow: GEOS, 2007, 252 p. (In Russ.)
12. Zenin A. A. Gidrokhimiya Volgi i yeyo vodokhranilishch [Hydrochemistry of the Volga and its reservoirs]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1965. 260 p. (In Russ.)
13. Kremenetskaya Ye. R. Otsenka skorosti potrebleniya kisloroda v tolshche vody Mozhayskogo i Ivan'kovskogo vodokhranilishch [Estimation of the rate of oxygen consumption in the water column of the Mozhaisk and Ivankovsky reservoirs]. Vodnyye resursy, 2007, v. 34, no. 3, рр. 310-317. (In Russ.)
14. Kuybyshevskoye vodokhranilishche [Kuibyshev reservoir] / рod red. A.V. Monakov. Leningrad: Nauka, 1983. 214 p. (In Russ.)
15. Kuybyshevskoye vodokhranilishche (nauchno-informatsionnyy spravochnik) [Kuibyshev reservoir (scientific and information guide)] / рod red. G. S. Rozenberg, L. A. Vykhristyuk. Tol'yatti: Institut ekologii Volzhskogo basseyna RAN, 2008.123 p. (In Russ.)
16. Kislorodnyy rezhim vodokhranilishch Volgi i Kamy v period potepleniya klimata: posledstviya dlya zooplanktona zoobentosa [Oxygen regime of the Volga and Kama reservoirs during climate warming: consequences for zooplankton zoobenthos] / V. I. Lazareva, I. E. Stepanova, A. I. Tsvetkov i dr. Trudy IBVV RAN, 2018, vol. 81(84), рр. 47-84. (In Russ.) DOI
17. Litvinov A. S. Termicheskiy rezhim Rybinskogo vodokhranilishcha pri global'nom poteplenii [Thermal regime of the Rybinsk reservoir under global warming]. Meteorologiya i gidrologiya, 2012, no. 9, рр. 91-96. (In Russ.)
18. Nikitin O. V., Latypova V. Z., Stepanova N. Yu. Monitoring tsianobakterial'nykh toksinov v vodnykh ob"yektakh Respubliki Tatarstan (2011-2016 gg.) [Monitoring of cyanobacterial toxins in water bodies of the Republic of Tatarstan (2011-2016)]. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Global'noye rasprostraneniye protsessov antropogennogo evtrofirovaniya vodnykh ob"yektov: problemy i puti resheniya», 2017, pp. 51-62. (In Russ.)
19. Petryakhina Ye. V., Seleznev V. A. Vliyaniye nedel'nogo rezhima regulirovaniya vodnogo stoka Volgi na massovoye razvitiye fitoplanktona [ Influence of the weekly regime of regulation of the Volga water flow on the mass development of phytoplankton]. Samarskaya Luka: problemy regional'noy i global'noy ekologii, 2016, v. 25, no. 1, pp. 170-175. (In Russ.)
20. Selezneva A. V., Seleznev V. A., Bespalova K. V., Massovoye razvitiye vodorosley na vodokhranilishchakhVolgi v usloviyakh malovod'ya [The mass development of algae in the reservoirs of the river]. Povolzhskiy ekologicheskiy zhurnal, 2014, no. 1, pp. 88-96. (In Russ.)
21. Selezneva A.V., Bespalova K.V., Seleznev V.A., Formirovaniye kachestva vody volzhskikh vodokhranilishch pri anomal'nykh pogodnykh usloviyakh [Formation of water quality in the Volga reservoirs under abnormal weather conditions]. Vodnoye khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravleniye, 2013, no. 5, pp. 4-14. (In Russ.)
22. Selezneva A. V., Bespalova K. V., Seleznev V. A. Otsenka sezonnoy izmenchivosti kachestva vody v poverkhnostnom istochnike pit'yevogo vodosnabzheniya [Assessment of seasonal variability of water quality in a surface source of drinking water supply]. Gradostroitel'stvo i arkhitektura, 2018, v. 8, no. 2(31), pp. 20-26. (In Russ.)
23. Seleznev V. A., Selezneva A. V. Soderzhaniye khloridnykh ionov v vode reki Volga [The content of chloride ions in the water of the Volga River]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geografiya, Geoekologiya, 2021, no 4, pp. 34-41. (In Russ.) DOI
24. Sirenko L. A. Gavrilenko M. Ya. «Tsveteniye» vody i evtrofirovaniye ["Flowering" of water and eutrophication]. Kiev: Naukova Dumka, 1978. 232 p. (In Russ.)
25. Sovremennaya gidrokhimicheskaya kharakteristika reki Volga i yeye vodokhranilishch [Modern hydrochemical characteristics of the Volga River and its reservoirs]V. K. Debol'skiy, I. L. Grigor'eva, A. B. Komissarov i dr. Voda: khimiya i ekologiya, 2010, no.11, рр. 2-12. (In Russ.)
26. Edelshtein K. K. Vodokhranilishcha Rossii: ekologicheskiye problemy, puti ikh resheniya [Reservoirs of Russia: environmental problems, ways to solve them]. Moscow: GEOS, 1998. 277 p. (In Russ.)
27. Seleznev V. A., Bespalova K. V., Selezneva A. V. Seasonal Variability of Phosphate Content in the Volga r. / Water Under Conditions of Anthropogenic Eutrophication of Reservoirs. Journal of Water Chemistry and Technology, 2018, v. 40, no. 5, pp. 307-311. DOI