Растительные пигменты в донных отложениях отражают наличие органического вещества (ОВ), прошедшего сложный путь преобразований – от синтеза автотрофными организмами до трансформации консументами и редуцентами. Несмотря на интенсивную деструкцию в водной толще и поверхностных отложениях, ОВ минерализуется не полностью и в виде трудноокисляемых соединений накапливается в седиментах. Фонд ОВ донных отложений пополняется осевшей из воды сравнительно свежей органической взвесью и в то же время потребляется в качестве пищи зообентосом и рыбами, а также подвергается бактериальной деструкции. При антропогенном воздействии на водоемы сбалансированность продукционно-деструкционных процессов нарушается: при эвтрофировании за счет внешней нагрузки скорость накопления ОВ опережает его разрушение, при деэвтрофировании происходят истощение внутренних запасов биогенов, уменьшение плодородия грунтов и продуктивности водоема в целом. Мониторинг этих процессов может быть основан на оценке валового содержания растительных пигментов в поверхностных слоях донных отложений. Пигменты донных отложений служат естественными индикаторами (биомаркерами) депонированного органического вещества. Для водохранилищ – резервуаров питьевой воды – сведения о содержании пигментов как показателе наличия ОВ растительногопроисхождения в донных осадках имеют особое значение, поскольку своеобразный гидрологический режим искусственных водоемов способствует частому взмучиванию поверхностного слоя седиментов и возврату в водную толщу веществ, ухудшающих качество воды.
Разработка лимнологического подхода к изучению пигментных характеристик донных отложений начата в 1993 г. на Рыбинском (Сигарева, Шарапова, 1999а), а затем продолжена на других водохранилищах Верхней Волги (Сигарева, Шарапова, 1998, 1999б; Шарапова, 1999; Шарапова, Сигарева, 2000; Sigareva et al., 1999). Для обеспечения сопоставимости данных по пигментам в воде и грунтах пробы анализировали известным для фитопланктона методом Лоренцена (Lorenzen, 1967), а содержание ОВ определяли по потере массы сухого грунта при прокаливании при 600°C. В настоящем разделе обобщены материалы по валовому содержанию растительных пигментов (хлорофилл в сумме с феопигментами) в сухом осадке и органическом веществе донных отложений, полученные в 1996–1998 гг.
Содержание седиментационных пигментов в водохранилищах Верхней Волги изменяется в зависимости от гидродинамики, морфометрии дна и типа грунта. Как правило, увеличение вклада растительных пигментов отмечается в понижениях рельефа дна, на более глубоких участках с замедленным водообменом, где осевшая из водной толщи взвесь концентрируется и образует отложения.Ранжирование данных, полученных для четырех водохранилищ, по принадлежности к типу грунта показало, что в целом содержание пигментов в илах заметно выше, чем в песках (табл. 4.40). При этом в расчете на грамм органического вещества минимальная концентрация пигментов отмечается для торфянистого ила, а максимальная – для песчанистого и серых илов. Включение торфа в качестве грунтообразующего материала в таких отложениях, как песок с торфом, торфянистый и торфогенный илы, нарушает последовательность увеличения концентраций пигментов, установленную при расчете на сухой осадок (см. табл. 4.40). Относительное содержаниеОВ в седиментах разного типа меняется незакономерно, причем относительное содержание пигментов в органическом веществе не соответствует этим изменениям из-за неоднородности состава и происхождения ОВ, а также различной интенсивности биохимических процессов.
Таблица 4.40
Среднее содержание пигментов и органического вещества в различных типах донных отложений (слой 0–2.5 см) водохранилищ Верхней Волги
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.