Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 197–204. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-197-204 197 УДК 504.4.054 И. А. Терентьева, Н. А. Кашулин, Д. Б. Денисов Оценка трофического статуса субарктического озера Имандра Объектом исследования данной работы является озеро Имандра – самый большой водоем Мурманской области. Водоем в течение длительного времени подвержен многофакторному влиянию предприятий горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности региона, аэротехногенного загрязнения и энергетики. Кроме того, значителен вклад поступления коммунально-бытовых вод крупных населенных пунктов, расположенных на территории его водосбора. В результате в озере накопилось значительное количество загрязняющих и биогенных веществ, что привело к увеличению токсической нагрузки на водоем. Одной из основных экологических проблем стала интенсификация процессов антропогенного эвтрофирования. Целью данного исследования было оценить современный трофический статус озера Имандра с помощью трофического индекса (TSI) по среднегодовым значениям параметров: хлорофилла, азота общего, фосфора общего, общего органического углерода и проследить динамику изменений за более чем 20-летний период наблюдения. Изучение трофического состояния плесов озера Имандра за период 1991–2013 гг. производилось с использованием индексов трофического состояния, разработанных Карлсоном, Кратзером и Брезоником, Дунальской. Согласно рассчитанным значениям индексов плес Большая Имандра занимает эвтрофно-мезотрофный трофический статус, плес Йокостровская Имандра можно охарактеризовать как мезотрофный. Плес Бабинская Имандра, испытывающий наименьшую биогенную нагрузку, близок к олиготрофному трофическому статусу, но из-за влияния промышленных, хозяйственно-бытовых и подогретых вод КАЭС есть районы с мезотрофным состоянием. Поэтому данный плес также занимает переходное положение – с мезо-олиготрофным трофическим статусом. В настоящее время для всех изученных плесов лимитирующим фактором развития водорослей является азот. На основе математической модели Фолленвайдера для плесов озера рассчитаны величины критических фосфорных нагрузок, позволяющие контролировать поступление такого важного биогенного элемента как фосфор. Ключевые слова: индекс трофического состояния, общий фосфор, общий азот, хлорофилл а, общий органический углерод, эвтрофирование. Введение Озеро Имандра является самым большим водоемом Мурманской области, имеющим сложную морфологию с достаточно обширной водосборной территорией, на которой расположены крупнейшие населенные пункты и промышленные предприятия региона (рис.). Изначально по природным характеристикам водоем имел статус ультра-олиготрофного. Исследуемое озеро в течение длительного времени подвержено влиянию аэротехногенного загрязнения, стоков предприятий горнодобывающей и горнорудной промышленности, цветной металлургии, энергетики, транспорта. Кроме того, значителен вклад поступления бытовых сточных вод населенных пунктов [1]. В результате в озере накопилось значительное количество загрязняющих и биогенных веществ, что привело к изменениям в гидрохимическом режиме. Произошло перераспределение содержания основных ионов. Озеро Имандра в природном состоянии относилось к классу гидрокарбонатов, в 2000-х гг. соответствовало классу сульфатов. Существенно увеличилась минерализация водоема [2]. Также произошли серьезные изменения в гидрологическом режиме озера после строительства каскада Нивских ГЭС, приведших к зарегулированию стока и образованию водохранилища [2]. Одной из основных проблем в настоящее время является интенсификация эвтрофирования исследуемого водоема. Это подтверждается регулярным цветением потенциально-токсичных водорослей, в том числе и цианобактерий, сопровождающееся гибелью рыб [3]. Трофический статус водоема – это интегральная характеристика, определяемая множеством взаимосвязанных физико-химических и биологических процессов, происходящих в водной экосистеме [4]. Определение трофности водоема включает использование комплекса параметров (концентрация биогенных элементов, продуктивность фауны и флоры водоема, наличие кислорода, морфометрия озера), дополняющих друг друга, и является важным шагом в исследовании любого водоема [5]. К сожалению, использование такого количества параметров не всегда возможно. По этой причине был выбран индекс трофического состояния (Trophic State Index – TSI), благодаря которому возможно определение трофического состояния водоема по небольшому числу показателей. Определение трофии водоема по классификационным шкалам позволяет рассматривать этот показатель не только в современном состоянии, но и оценить его динамические изменения. Примером является нумерическая шкала, предложенная Р. Карлсоном (1977). В основу расчета трофического индекса Карлсона положены тесные корреляции между параметрами водоема: прозрачностью, содержанием хлорофилла а и общего фосфора [6]. Достоинство нумерических шкал состоит в условности численного выражения от 0 до 100 непрерывного ряда трофических состояний. Каждые 10 единиц в пределах этой системы представляют 1/2 увеличения в глубине диска Секки; около 1/3 увеличения концентрации хлорофилла; удвоение количества общего фосфора [7].