ПРОБЛЕМЫ ЭВТРОФИРОВАНИЯ БОЛЬШИХ ОЗЕР ЕВРОПЫ, ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

К большим озерам относят естественные водоемы с площадью зеркала, превышающей 100 км 2. В Европе расположено 138 больших пресных озер, в которых сосредоточено около 2310 км 3 воды, и 3 соленых, суммарный объем воды которых не превышает 1 км 3

Высота расположения водных зеркал озер: Преспа (850 м); Охридское (693 м), Люцерне (433 м); Невшательское (432 м); Фемунн (662 м); Хурнаван (425 м); Стораван (421 м); Уддъяур (420 м). Эльтон (-15 м) и Баскучак (-21 м).

Около половины всех больших озер приходится на водоемы с площадью водного зеркала не превышающей 200 км 2 Более 60% больших озер содержат объем водной массы менее 2 км 3

Большие озера расположены во всех ландшафтных зонах Европы - от тундровой на севере до средиземноморской на юго-западе и степной на юго-востоке Антропогенная деятельность в той или иной степени изменила естественное состояние практически всех больших озер Европы. В первую очередь антропогенное воздействие сказалось на ускорении процессов эвтрофирования и ухудшении качества воды. С ростом биогенной нагрузки возросла биологическая продуктивность водоемов, что во многих случаях привело к изменению их трофического статуса. Реакция крупных озерных экосистем на увеличившийся биогенный приток в значительной степени определялась их расположением в той или иной природной зоне, а также морфометрическими особенностями водоема.

В е гг. во многих странах Европы защита пресной воды становится приоритетным направлением политики. Комплекс мер, проводимых на водосборе : Строгие ограничения и запреты на производство наиболее экологически опасных видов продукции; Введение многоступенчатых систем очистки на всех предприятиях; Обеззараживание коммунальных стоков; Строительство коллекторных сетей и переброски наиболее опасных стоков за пределы водосбора; Контроль за применением удобрений, пестицидов и гербицидов; Изменение сельскохозяйственной практики; Управление животноводческими стоками; Контроль за состоянием почв и многое другое Комплекс мероприятий, проводимых непосредственно на озерах: Перекачка вод гиполимниона; добавление чистых вод; Создание искусственной циркуляции; аэрация; Применение химических методов, включая химическое осаждение и инактивацию биогенных веществ; Известкование, предполагающее связывание фосфора с его последующим превращением в апатит; Дноуглубительные работы и удаление части донных осадков; Биоманипулирование.

Большие озера Северной Европы Тундровая и лесотундровая зона (5): Голодная Губа, Ловозеро, Колвицкое, Канозеро (Россия); Турнетреск (Швеция). Северо-таежная зона (32): Топозеро, Имандра, Пяозеро, Ковдозеро, Вялозеро, Выгозеро, Сегозер, Куйто, Умбозеро, Кереть, Ковдозеро, Нюкозеро, Тикшеозеро, Ондозеро, Лексозеро, Энгозеро, (Россия); Инари, Юликитка, Кемиярви, Киантаярви, Онтоярви-Нюмесъярви, Оулуярви, Кейтере, Юрусвеси-Аконвеси, Рехья-Нуасъярви (Финляндия); Стора Люллеватен, Хорнаван, Уджауре, Стораван (Швеция). Приатлантическая таежная (3): Русвати, Фемунн, Тунсьёен (Норвегия). Концпенетрация общего фосфора в сильно загрязненном плесе Б. Имандра повысилась к середине 1970-х до мкг/л, а в районе поступления сточных вод предп. «Апатит» до мкг/л. Лишь к 1990-м гг. она сократилась до мкг/л. В озере сформировались нетипичные для субарктики фитоценозы, а развитие арктических видов стало ограничено. В загрязненных р- нах наряду с диатомовыми стали преобладать сине-зеленые, криптофитовые и вольвоксовые.

Большие озера средне- и южно-таежной зоны Среднетаежная зона (44): Ладожское, Онежское, Вуокса, Белое, Воже, Лаче, Водлозеро, Сямозеро, Большое Янисъярви (Россия); Сайма, Пиелинен, Пяйлаявеси, Оривеси, Пурувеси, Энонвеси, Суонтее, Пюхяярви, Кирясъярви, Кейтеле, Хаукивеси, Каллавеси, Пюхяселька, Хетиянен, Сувасвеси, Юоярви, Коннивеси, Нилакка, Лисвеси, Кивиярви, Пихяярви, Лаппаярви, Виниярви, Керуселька, Онкивеси, Пелавеси, Руовеси (Финляндия); Стуршен, Сторуман, Кальсён, Снасаватнет (Швеция); Рендсфьорден (Норвегия). Южнотаежная зона (15): Кубенское, Чудско-Псковское, Ильмень (Россия); Паийяне, Пуула, Нясиярви, Ванавеси, Лангельмявеси, Киивеси, Малласвеси, Весиярви, Колима (Финляндия); Эльмарен, Сильян (Швеция). Подтаежная зона (14): Венерн, Веттерн, Меларен, Больмен, Аснен, Скагерн, Соммен, Стор Ле энд Фоксен (Швеция); Мьёса, Тюрифьорд (Норвегия); Мамры, Снярдвы (Польша); Вьотсъярв (Эстония); Селигер (Россия).

На основной акватории оз. Паийянне содержание фосфора в отдельные годы повышалось до 20 мкг/л, в оз. Весиярви - до 30 мкг/л, в оз. Онкивеси - до 75 мкг/л. В загрязненном северном бас. оз. Паийянне конц-ия возрастала до 32, на наиболее загрязненных участках оз. Весиярви - до мкг/л. После принятия мер оз. Паийянне практически по всей акватории удалось вернуть в олиготрофное состояние. На загрязненных участках оз. Весиярви уже за первые 10 лет конц-ии фосфора снизились в два раза, однако само озеро осталось на мезотрофном уровне. Конц-ия фосфора в эвтрофном оз. Онкивеси продолжает сохраняться на высоком уровне.

Значительный стресс испытали мелководные озера Меларен, и Эльмарен. Макс. конц-ии фосфора в оз. Меларен составляли в 1970-е до 125 мкг/л. В рез-те предпринятых мер в конц-ию общ. фосфора удалось снизить в западном р-не озера до 24-67, в восточном - до 30-81, в центральном – до мкг/л. К началу 2000-х статус двух наиб. загрязненных заливов (Гальтен и Ёкельн) понизился с эвтрофного до мезотрофного, макс. конц-ия фосфора к 2000 г. составляют в их воде до мкг/л. На наиболее загрязненном участке оз. Эльмарен (зал. Хемфьорден, запад. часть оз.) конце и фосфора в 1970 гг. составляли до 300 (528), а в осн. бассейне (Сторхэльмарен) мкг/л. К середине 1980-х содержание общ. фосфора в водах залива удалось снизить до 100, а к началу 2000-х - до 75 мкг/л, однако в осн. бассейне конц-ия оставалась на уровне мкг/л, т. е. водоем сохранил эвтрофный статус по всей акватории. Конц-ия общего азота в западной части озера в была очень высокой – до , а в основном бассейне мг/л. В 1980–х в основном бассейне конц-ия азота сохранилась на уровне мг/л. Оз. Эльмарен явилось примером того, как даже после значительного ограничения внешнего поступления биогенного в-ва в озеро, его внутренняя нагрузка в течение десятилетий не позволяет уменьшиться концпенетрациям биогенов в воде. Сильному эвтрофированию в 1970 гг. были подвержены озера юга Швеции и Норвегии. Лишь большие глубоководные оз. Венерн и Веттерн, а также оз. Мьеса сохранили олиготрофный статус практически на всей акватории. Конц-ия фосфора в воде оз. Венерн даже при макс. нагрузке не превышала 13 мкг/л, в оз. Веттерн лишь в конце 1960-х она достигала мкг/л. На сегодняшний день конц-ия фосфора не превышает в оз. Ветерн 3-5, а в оз. Венерн - 8 мкг/л.

Процессы эвтрофирования затронули и Ладожское и Онежское озера. В начале 1980 гг. после возрастания содержание фосфора до мкг/л наблюдался переход в мезотрофное состояние Ладожского оз. Только после принятия водоохранных мер конц-ии фосфора удалось снизить, и экологическое состояние озера улучшилось. В 2000-е гг. содержание фосфора составляло в Ладожском оз мкг/л. Сегодня его центральный и северный участки сохраняют исходные олиготрофные черты, мезотрофное состояние наблюдается в южных губах. В Онежском оз. эвтрофирование затронуло Кондопожскую губу, находящаяся под влиянием сбрасываемых сточных вод Кондопожского ЦБК и Петрозаводскую губу, на побережье которой расположен Петрозаводск. Концпенетрация фосфора в их воде в повысились до 24 и 21 мкг/л, соотв-но. С 1990 по 2000 наблюдалось снижение фосфора в губах до 20 и 18 мкг/л. На начало 2000 гг. на большей части акватории Онежского оз. концентрации фосфора не превышают 8-10 мкг/л, а в Центральном, Большом и Малом Онеге составляют от 7 до 20 мкг/л. Некоторые губы, прежде всего Кондопожская, продолжают оставаться мезотрофными.

Среди равнинных озер подтаежной зоны олиготрофный статус имело оз. Снярдвы, где конц-ия фосфора в 1950 составляла < 10-15, а к 1980 выросла до мкг/л. Несмотря на повышение содержания биогенных в-в, озеро достаточно долго сохраняло мезотрофные черты, прежде чем перейти к эвтрофному состоянию. Предпринятые водоохранные меры не дали положительных - пенетрация фосфора оставалась на уровне 115 мкг/л. Значительно возрос приток биогенного вещества и в озера Русской Равнины. В результате концентрации фосфора на начало 1990-х гг. составляли: в оз. Чудское , в оз. Вьотсъярв – 40, в оз. Псковское 50-65, по акватории оз. Ильмень от 30 до 100 мкг/л.

Интенсивное эвтрофирование сравнительно мелководного Псковско- Чудского озерного комплекса началось в 1970-е гг. В результате, уже к е гг. оз.Чудское от мезотрофного уровня, характерного для него в середине ХХ в., перешло в категорию эвтрофных водоемов, а оз. Псковское – от эвтрофного уровня к гипертрофному. В Псковском озере к середине 2000-х гг. наблюдалось двукратное увеличение фосфора до мкг/л. В результате эвтрофикации в Чудско-Псковском озере ежегодно в летне- осенний период наблюдается «цветение» воды различной интенсивности, связанное с массовым развитием сине-зеленых водорослей, в цветении в порядке очередности вегетации принимают участие: Anabaena flos-aquae, Gloeotrichia echinulata и Aphanizomenon flos-aquae. Повышение уровня трофности водоема и вызываемое им «цветение воды» негативно сказывается на рыбном населении водоема. С конца 1980-х гг. в озере все чаще стали наблюдаться заморные явления, причем не только в зимний период, но и в летний. Основным источником поступления биогенных веществ в озеро является сельское хозяйство, стоки которого обеспечивают привнес в водоем с эстонской части более половины от общего поступления азота и около 40% - фосфора, а с российской – 70 и 65%, соответственно. Ожидаемое в будущем увеличение сельскохозяйственного производства без принятия должных мер и совершенствования сельскохозяйственной практики может крайне негативно отразиться на озерной экосистеме.

Большие озера суббореальной зоны Зона широколиственных лесов (14): Лох Корриб, Лох Дерг, Лох Ри, Лох Эрн (Ирландия); Лох Ней (Великобритания); Эйсклмеер, Маркермер (Нидерланды); Женевское (Швейцария, Франция); Люцерне, Невшательское (Швейцария); Мюриц (Германия); Боденское (Швейцария, Австрия, Германия); Нойсиелер-Зе (Австрия, Венгрия); Балатон (Венгрия). Субсредиземноморская зона (6): Маджоре (Швейцария, Италия); Гарда, Комо (Италия); Охридское (Македония, Албания); Скадарское (Черногория, Албания); Преспа (Албания, Греция, Македония). Озера юга Европы: Зоны средиземноморских ландшафтов (4): Трасименское, Больсена (Италия); Мар-Менор (Испания); Трихонис (Греция). Лесостепной и степной зон (4): Маныч-Гудило, Эльтон, Баскунчак (Россия); Ялпух (Украина).

Достаточно быстро процессы восстановления шли в предальпийских водоемах Боденское, Женевское, Комо. На сегодняшний день содержание общего фосфора в воде Боденского оз. не превышает 10, а оз. Женевское и Комо – 30 мкг/л, тогда как на уровень 1980 г. оно составляло в этих озерах мкг/л. К началу ХХI в. удалось восстановить начальную концентрацию общего фосфора в оз. Боденское и Маджоре. На оз. Женевское и Комо содержание общего фосфора за 30 лет снизилось в раза, на сегодняшний день эти озера находятся на мезотрофном уровне. Даже в глубоководных озерах конц-ия фосфора с 1950 по 1980 выросла в 4-8 раз, в результате чего они достигли мезотрофного, и даже эвтрофного уровня. Однако к началу ХХI в. их экологическое состояние нормализовалось.

Снижение конц-ии фосфора на многих европейских озерах не сопровождалось быстрым падением их биологической продуктивности. Отсутствие связи между уровнем фосфора, конц-ией хлорофилла-а и биомассой фитопланктона наблюдалось при реолиготрофикации оз. Боденского, Маджоре и Женевского. Снижение конц-ии хлорофилла-а на Боденском оз. наблюдалось лишь в летний период. На оз. Маджоре после начала снижения содержания в воде фосфора показатели биомассы фитопланктона длительное время оставались стабильными. Уменьшение конц-ии хлорофилла-а началось только через 6 лет, после того, как уровень фосфора достиг 15 мкг/л. На Женевском оз. содержание фосфора за период снизилось в 2 раза, тогда как биомасса фитопланктона в 2000-е была даже выше, чем в 1990-е гг.

Значительно выросло содержание фосфора и на равнинных озерах. К концу 1980-х конц-ия фосфора на оз. Мюриц составляла около 80, а на оз. Нойсиедлер-Зё – около 100 мкг/л. Повышенной естественной биологической продуктивностью отличаются многие Ирландские озера. Содержание фосфора в воде оз. Дерг и Ри в начале 1990-х составляло мкг/л. На протяжении всего периода измерений (с 1970-х) конц- ия фосфора в воде оз. Лох Ней изменялась от 80 до 170 мкг/л причем, несмотря на предпринимаемые меры, наблюдался его постепенный рост.

Анализ изменения конц-ии основных биогенных элементов и величин первичной биопродукции больших озер Европы за последние пол столетия приводит к выводу, что реакция озер на антропогенную нагрузку и на предпринимаемые меры по их восстановлению определяется, прежде всего, местоположением водоема, а также его морфометрическими особенностями. Северные озера, обладающие неустойчивыми экосистемами наиболее быстро подвергаются загрязнению и эвтрофируются, а их восстановление представляет сложную задачу. Глубоководные озера бореальной и суббореальной зон, в силу их большей буферной способности, медленнее реагируют на антропогенную нагрузку. Если уровень этой нагрузки не очень велик, то они отличаются хорошей реакцией на восстановительные мероприятия. Ряд больших мелководных озер, несмотря на предпринятые восстановительные меры остаётся сильно загрязненным. Причем после снижения внешней фосфорной нагрузки рост конц-ии фосфора в воде может продолжаться на протяжении нескольких десятилетий за счет его поступления из донных отложений. Многие большие олиготрофные озера при повышении в них уровня фосфора до значений, характерных для мезотрофных озер, продолжали некоторое время сохранять ряд черт, характерных для олиготрофных водоемов. Рост биомассы фитопланктона существенно запаздывал, однако отмечалось изменение его видового состава, характеризующее изменение экологических условий. Аналогичные изменения наблюдались и при переходе озер к эвтрофному уровню. На многих больших озерах, по мере снижения биогенной нагрузки, наблюдалась сходная ситуация: биомасса фитопланктона существенно не изменялась, тогда как его видовой состав указывал на улучшение экологической ситуации.

Спасибо за внимание!