О расчёте допустимых фосфорных нагрузок на озёрные бассейны

Цель. Определить допустимые фосфорные нагрузки на озёрные бассейны.

Процедура и методы. Для 18 крупных озер, расположенных в России, Швеции, Финляндии, Венгрии, Италии, Норвегии и Эстонии, рассчитаны ориентировочные величины допустимых фосфорных нагрузок, позволяющих им оставаться в олиготрофном статусе. Рассмотренные озёра существенно различаются площадями водной поверхности (в 121,2 раза), объёмом (в 1197,4 раза) и средней глубиной (в 63 раза). Для расчётов был применён метод П. А. Лозовика, отличительная особенность которого, по сравнению с традиционно используемыми методами Фолленвайдера и Фолленвайдера и Диллона, заключается в том, что он комплексно учитывает не только морфометрические (среднюю глубину, площадь зеркала) и гидрологические (время полного водообмена) характеристики водного объекта, но и его ассимиляционную (самоочистительную) способность в отношении соединений фосфора. Для удобства расчётов была использована разработанная авторами данной статьи «Программа расчёта допустимых фосфорных нагрузок на пресноводные озера»1.

Результаты. На примере 18 крупных озёр установлено статистически значимое соотношение между натуральными логарифмами допустимых фосфорных нагрузок на эти озёра и площадями их водосборов. Выявленное соотношение адекватно, характеризуется высокой теснотой связи между переменными по шкале Чеддока и пригодно для предсказания допустимых фосфорных нагрузок на озёра и водохранилища. Рассчитаны ориентировочные величины допустимых фосфорных нагрузок на 3 крупных озера Вологодской области и 8 крупных озёр Мурманской области.

Теоретическая и/или практическая значимость. Выявленные количественные соотношения позволяют природоохранным органам и специалистам повысить эффективность и надёжность принимаемых решений о необходимом уровне деэвтрофирования рассматриваемых озёр путём снижения антропогенной фосфорной нагрузки со стоком от точечных и диффузных источников.

1. Гусаков Б. Л. Критическая концентрация фосфора в озерном притоке и ее связь с трофическим уровнем водоема // Элементы круговорота фосфора в водоёмах / под ред. Н. А. Петровой, Б. Л. Гутельмахера. Л.: Наука, 1987. С. 7–17.

2. Драбкова В. Г., Сорокин И. Н. Озеро и его водосбор – единая природная система. Л.: Наука, 1979. 195 с.

3. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. 392 с.

4. Лозовик П. А., Рыжаков А. В., Сабылина А. В. Процессы трансформации, круговорота и образования веществ в природных водах // Труды Карельского научного центра РАН, 2011. № 4. С. 21–28.

5. Лозовик П. А., Фрумин Г. Т. Современное состояние и допустимые биогенные нагрузки на Псковско-Чудское озеро // Труды Карельского научного центра РАН. 2018. № 3. С. 3–10.

6. Макарова Н. В., Трофимец В. Я. Статистика в Excel. М.: Финансы и статистика, 2002. 368 с.

7. Мякишева Н. В. Многокритериальная классификация озер. СПб.: РГГМУ, 2009. 160 с.

8. Неверова-Дзиопик Е., Цветкова Л. Т. Оценка трофического состояния поверхностных вод: монография. СПб.: СПбГАСУ, 2020. 176 с.

9. Россолимо Л. Л. Изменение лимнических экосистем под воздействием антропогенного фактора. М.: Наука, 1977. 144 с.

10. Румянцев В. А., Драбкова В. Г., Измайлова А. В. Озёра европейской части России. СПб.: ЛЕМА, 2015. 392 с.

11. Фрумин Г. Т., Гильдеева И. М. Эвтрофирование водоёмов – глобальная экологическая проблема // Экологическая химия, 2013. Т. 22. № 4. С. 191–197.

12. Хендерсон-Селлерс Б., Маркленд Х. Р. Умирающие озёра. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.

13. Topliss J. G., Costello R. J. Chance correlation in structure-activity studies using multiple regression analysis // Journal of Medical Chemistry. 1972. Vol. 15. № 10. P. 1065–1068.