цветение воды это что такое

Цветение воды: причины и последствия

Цветения воды – естественный процесс, причиной которого является активное размножение микроскопических водорослей (преимущественно сине-зеленых). В результате вмешательства человека это явление стало более частым и вызывает ряд проблем:

К борьбе с вредным цветением воды привлечены не только природоохранные организации. В частности, NASA постоянно осуществляет мониторинг цветения воды из космоса с помощью спектрального анализа. Эта миссия называется Coastal Ocean (HICO) и первоначально планировалась как однолетнее исследование, однако NASA продлило на 3 года, и ее мощности до сих пор используются для мониторинга состояния вод [1].

Цветение воды озера Эри, 2019

Эта система мониторинга показала, как экосистема озера Эри пострадала от цветения воды, что принесло значительный экономический ущерб для региона и затронуло сразу 2 страны – США и Канаду. Когда были приняты меры, ситуация значительно улучшилась.

Однако в Украине, из-за отсутствия контроля над факторами, которые вызывают цветение водоемов, мы наблюдаем цветение Днепра, его притоков, а также прибрежной акватории Черного моря несколько раз в год.

Об этой проблеме пишут в СМИ, ее активно освещают экологические и природоохранные организации, такие как Всеукраинская экологическая лига. Они подчеркивают необходимость профилактики и правильной борьбы с цветением водоемов в Украине [2].

На фото ниже – цветение Черного моря, зафиксированное в июне 2019 года. Подобное массовое явление впервые наблюдалось в 2010 году и охватывало 80% прибрежных вод. С тех пор оно происходит ежегодно и в 2020 году продолжалось рекордные 2 месяца [3].

Цветение Черного моря в 2019 году возле Одессы [4]

Какие водоросли вызывают цветение?

Вредное цветение воды чаще всего вызывают три типа водорослей:

Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли, активно размножаются в пресноводных озерах, реках или лиманах. Они выделяют опасные для людей и животных токсины, которые при высокой концентрации могут не выводиться водоочистными сооружениями. Кроме того, водоросли блокируют доступ кислорода и солнечных лучей в толщу воды, что вызывает массовую гибель обитателей водоемов.

Диатомовые водоросли и динофлагелляты обычно вызывают “красные приливы” на побережье океана, морей или заливов. Они вырабатывают токсины, способные накапливаться в моллюсках и вызывать отравление людей, птиц и животных, которые их потребляют.

Почему цветение воды стало таким массовым именно в последнее десятилетие?

В природе массовое цветение фитопланктона является редким явлением, однако в результате глобализации экономики оно начало распространяться даже на нетипичные для него регионы.

Например, в 2016 году в Атлантическом океане было зафиксировано сине-зеленое цветение.

Сине-зеленое цветение акватории на севере Атлантического океана [5]

Основными причинами цветения воды по всему миру являются:

Для Украины наиболее массовым является сине-зеленое цветение воды, которое кроме изменения цвета воды создает еще и неприятный запах. Распространение цветения водоемов в нашей стране имеет антропогенную природу:

При достаточно высокой температуре воды все эти виды загрязнения вод становятся источником питания для сине-зеленых водорослей, которые быстро размножаются, превращаясь в экологическую катастрофу [2].

В последние 10 лет активное хозяйствование и отсутствие регуляции загрязнения сточных вод существенно повлияли на состояние украинских водоемов. Согласно данным Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, именно в последнее десятилетие в водоемы попало большое количество соединений азота и фосфора, которые являются катализаторами цветения воды. Выброс канализационных стоков, аварии на очистных станциях также вносят вклад в обогащение водоемов питательными веществами. Наконец, активное использование воды заводами и фермерскими хозяйствами приводит к обмелению рек, что создает оптимальные условия для роста водорослей.

Чем опасно цветения водоемов?

Как уже отмечалось, цветение водоемов вызывает массовую гибель рыбы, водных млекопитающих, а также растительности на дне. Некоторые виды водорослей выделяют токсины в процессе роста, другие разлагаются с образованием ядовитых веществ, и такая вода становится непригодной для питья и купания.

Значительный ущерб от цветения воды испытывают туристические регионы: запрет купаться и неприглядный вид туристических локаций снижают местные доходы.

Цветение водоемов рыбных хозяйств также имеет неблагоприятные последствия для людей, даже если рыба не погибает: продукция таких хозяйств может быть токсичной (особенно это касается моллюсков и раков). Массовое вымирание рыбы может привести к банкротству малого и среднего бизнеса [7].

Можно ли остановить цветение водоемов?

На сегодня уже существуют различные виды средств, которые сдерживают рост микроскопических водорослей, убивают их и осаждают вредные продукты их жизнедеятельности. К ним относятся:

Однако, использование этих средств на таких больших территориях, как Днепр, его притоки или побережье Черного моря, требует государственного регулирования: дотаций на очистку водоемов, более жесткого регулирования использования водных ресурсов, качества фильтрации стоковых и канализационных вод [10].

Укргидроэнерго на своей официальной странице также подчеркивает необходимость регуляции состава моющих средств (в большинстве стран ЕС уже введены ограничения по использованию фосфатов в их составе) и необходимость мер по оздоровлению водных экосистем [11].

Может ли обычный человек бороться с цветением воды?

Основным бытовым загрязнителем канализационных вод являются стиральные порошки, моющие средства на основе фосфатов и фосфонатов. Поэтому каждый может внести свою лепту, отказавшись от их использования. Существует большое количество экологичных средств бытовой химии: бесфосфатных стиральных порошков, гелей для стирки, средств для мытья посуды и т.д., которые можно легко приобрести на нашем сайте.

Органическое средство для мытья посуды, не содержит спиртов, парабенов, агрессивных ПАВ, силиконов, продуктов нефтепроизводства, фосфатов, ароматизаторов и красителей. С добавлением апельсинового масла. Упаковка 500 мл.

Профессиональное решение для деликатной экологичной стирки Proprete Baby Care. Средство бренда Proprete не содержит фосфаты, фосфонаты, хлор, ароматизаторы, оптические отбеливатели. Эффективный и безопасный для детских вещей, не вредит окружающей среде.
[product_refill link=»https://ecogrizzly.shop/ru/product/proprete-baby-care-bottling-ru/»]

Универсальный концентрований стиральный порошок бренда Proprete из экологичного сырья для автоматической и ручной стирки. Не содержит фосфатов, хлора, цеолитов; предназначен для деликатной и одновременно требовательной стирки. Компактная упаковка (1 кг).

Своевременное выявление цветения воды также зависит от людей. Если вы заметили массовый рост водорослей в водоеме, необходимо обратиться на горячую телефонную линию местного органа управления водными ресурсами. Например, для реки Днепр эту функцию выполняет Укргидроэнерго; однако существуют также локальные областные Управления Государственного агентства рыбного хозяйства, Государственная Экологическая Инспекция.

Выводы

Цветение воды – актуальная проблема не только для экономики, но и для медицины. Улучшение качества питьевой воды должно быть приоритетом не только для государства, но и для каждого сознательного человека. Своевременный мониторинг цветения водоемов, ответственное использование бытовых химикатов, распространение информации об этой проблеме – несложные действия, которые имеют большие последствия в первую очередь для нашего с вами благополучия.

Источник

Цветение воды

Во второй половине лета можно заметить, что вода в прудах, озерах, реках, морях меняет цвет, становится зеленой, желтой или даже коричневой. Это явление называется цветением воды, но никакого отношения к появлению на поверхности красивых бутонов оно не имеет.

Условия и причины цветения воды

Пруд, в котором еще неделю назад купались дети, а деревенские жительницы полоскали белье, вдруг затянулся зеленой ряской и стал непригоден для использования человеком. Цветение водоема вызывают микроорганизмы, количественный баланс которых в воде нарушается по разным причинам. Возбудителями процесса являются сине-зеленые водоросли трех видов, размножающиеся делением клеток:

Это полезные микроорганизмы, положительно влияющие на жизнь в водоемах, обогащающие воду кислородом. В сбалансированном количестве они не заметны глазу и определяются только в лабораторных условиях. Но когда бактерий становится слишком много, пигмент водорослей окрашивает воду.

Из красивого пруда водоем может превратиться в болото по разным причинам:

Главное условие, которое вызывает этот процесс – застой воды. Это оптимальная ситуация для скоротечного развития фитопланктона. Его концентрация составляет 1 миллион и более одноклеточных на 1 миллилитр воды. Но цветение может происходить и в реках с устойчивым течением, наблюдаться в пресных стоячих водоемах, в соленых заливах и лиманах морей. Не мешает явлению даже ледяной покров.

Последствия для водоемов

Критичная концентрация микроорганизмов приводит к непригодности воды для использования человеком. Ее нельзя пить, так как вредные микробы могут вызвать сильнейшее отравление. Не рекомендуется купаться. Попав в организм, бактерии вызывают серьезные инфекции, конъюнктивит, менингит, аллергически реакции.

Страдают и сами водоемы. Ядовитые вещества, выделяемые водорослями, губят все живое. Застой и засорение прудов приводит к снижению уровня кислорода, от чего страдают рыбы. Отравленную рыбу съедают водоплавающие птицы, млекопитающие, человек – последствия летальные, страдают все звенья длинной цепочки эко-системы.

Поскольку растения будет некому съедать, умирая, они оседают на дне водоема, провоцируя образование грибов, на которых поселяются гнилостные бактерии. Они в свою очередь самоуничтожаются, не справляясь с потреблением углекислого газа, который сами же и выделяют. Из красивого водоема с прозрачной водой пруд превращается в гнилостную зловонную яму.

Борьба с цветением воды

Для сдерживания роста численности цианобактерий применяется целый комплекс мер, но в крупных водоемах добиться их эффективности сложно. Используются:

Целесообразность вышеперечисленных способов вызывает сомнения. Внесение химикатов нарушает баланс минералов, очистить все реки, озера и пруды вручную невозможно, а рыбы не всегда справляются с поставленной задачей. Поэтому главный способ не допустить цветения – заботиться о сохранности эко-системы, не засорять водоемы, беречь природу.

Источник

Чтобы водоем не «цвел», надо снизить поступление в него фосфора

Слева: Дэвид Шиндлер в 1981 г. Тогда он был директором Программы ELA (Experimental Lakes Area — «Экспериментальной озерной территории»). Справа: сделанный в августе 1976 г. аэроснимок озера №226, находящегося на «Экспериментальной озерной территории». Озеро было поделено на две части пластиковой перегородкой, и в северо-восточную часть (она внизу снимка) добавляли фосфор, что вызвало «цветение воды» (массовое развитие фитопланктона). Изображение с сайта www.cbc.ca

Наверняка каждому хоть раз приходилось видеть пруд с совершенно непрозрачной, зеленого цвета водой. Про такой водоем говорят, что он «цветет». «Цветение воды» — это не что иное, как вспышка численности фитопланктона (микроскопических водорослей и цианобактерий). Чтобы понять причины возникновения подобных вспышек, необходимо разобраться в механизмах, обычно сдерживающих непомерное развитие фитопланктона. Для этого в лаборатории или непосредственно в озере проводят опыты с добавлением в среду того или иного дефицитного элемента минерального питания, прежде всего азота и фосфора. Хотя экспериментально и доказано, что процесс эвтрофирования (увеличения биологической продуктивности вод, наиболее заметным проявлением которого как раз является «цветение») возникает в результате возросшего поступления в среду элементов минерального питания, прежде всего фосфора, из этого не следует, что при сокращении притока дефицитных элементов наблюдаемые процессы пойдут в строго обратном направлении. Полного «обращения вспять» не происходит (или оно происходит с большой задержкой), поскольку в изменившихся условиях вступают в действии другие процессы, например поступление фосфора из донных отложений или усиление фиксации (связывания) атмосферного азота цианобактериями. Тем не менее, значительное сокращение поступления в водоем фосфора остается единственной эффективной мерой в борьбе с эвтрофированием.

Помимо света (источника энергии) и углерода (основного строительного материала) всем организмам фитопланктона, как водорослям, так и бактериям, нужны также элементы минерального питания («биогенные элементы»), прежде всего — азот и фосфор. Соотношение числа атомов углерода, азота и фосфора в клетках фитопланктона равно в среднем 106:16:1. На 106 атомов углерода приходится 16 атомов азота и 1 атом фосфора. Поскольку все эти элементы являются незаменимыми, очевидно, что нехватка любого из них может ограничивать рост численности фитопланктонных организмов. Впрочем, углерода, которого нужно больше всего, в воде как раз хватает, а вот азот и, особенно, фосфор нередко оказываются в дефиците, сдерживая таким образом размножение водорослей и цианобактерий.

Поступают азот и фосфор в озера прежде всего с территории водосбора. Неудивительно поэтому, что процессы, происходящие на этой территории, сказываются на состоянии экосистемы озера. Так, если на прилегающих землях начинают выращивать сельскохозяйственные культуры, требующие применения большого количества минеральных удобрений, то определенная часть этих удобрений неизбежно смывается дождями (а весной — и талыми водами) в озеро. Если рядом находится животноводческий комплекс, то его стоки также попадают в водоем. Даже простое увеличение числа людей, проживающих около озера, приводит к возрастанию поступления в водоем азота и фосфора — они ведь присутствуют в конечных продуктах обмена веществ нашего организма (как и в продуктах обмена домашних животных), причем в форме, пригодной для усвоения водорослями и бактериями.

Одно из озер «Экспериментальной озёрной территории» в Канаде (провинция Онтарио), где проводились исследования процессов эвтрофирования. Фотография Paul Frost с сайта www.openfile.ca

В ответ на повышение стока в озеро азота и фосфора увеличивается продукция фитопланктона, то есть скорость нарастания его массы. Планктонные животные, например дафнии, в такой ситуации увеличивают потребление фитопланктона, но возможности их в сдерживании роста водорослей и бактерий в общем ограниченны. При отсутствии лимитирования «снизу» (элементами минерального питания) фитопланктон быстро выходит из-под контроля «сверху» (пресса поедающего его зоопланктона) и достигает таких концентраций, при которых резко уменьшается прозрачность воды, а ограничивающим фактором становится нехватка света (эффект самозатенения).

Масса отмершего фитопланктона опускается в более глубокие слои водной толщи, а развивающиеся здесь бактерии перерабатывают для своих нужд свалившуюся на них кучу органического вещества, расходуя при этом порой весь имеющийся в окружающей среде кислород. В создавшихся условиях резкого дефицита кислорода скорость дальнейшего разложения органического вещества бактериями резко замедляется. Взвешенные частицы детрита (состоящего главным образом из отмерших клеток фитопланктона и фекалий планктонных животных) опускаются вниз и образуют слои донных отложений. Кислород на дне и в придонных слоях водной толщи отсутствует. Соответственно, обитать там могут только анаэробные бактерии. Но дефицит кислорода, приводящий к гибели рыб (так называемым «заморам») может наблюдаться в подобных водоемах и в верхних слоях воды. Происходит это ночью, когда фотосинтез фитопланктона прекращается, а кислород очень активно потребляется при дыхании как самих фитопланктонных организмов, так и бактерий, разлагающих мертвое органическое вещество.

Совокупность описанных выше процессов и есть то, что называют «эвтрофированием» (или «эвтрофикацией» — оба термина употребляются в русской литературе). Иногда эвтрофирование возникает в силу естественных причин, например при близости больших колоний птиц (птичьих базаров) или при выпадении вулканического пепла. Однако в большинстве случаев оно связано с хозяйственной деятельностью человека. Возможности использования сильно эвтрофированных водоемов весьма ограниченны. Вода из них не годится для питья, да и многих других хозяйственных нужд. Спортивное рыболовство невозможно, поскольку при ухудшении кислородного режима исчезают ценные в промысловом отношении виды рыб, прежде всего представители лососевых и сиговых. Купальщиков эвтрофные водоемы также не привлекают, тем более что среди цианобактерий, вызывающих «цветение воды», попадаются штаммы, вырабатывающие токсины. Бороться с эвтрофированием чрезвычайно сложно. Источников поступления в водоем азота и фосфора (в минеральной форме, пригодной для использования фитопланктоном) множество, они носят диффузный (рассеянный) характер и неизбежно возникают при росте численности населения и необходимости увеличивать производство продуктов питания.

Зависимость биомассы фитопланктона (оцененной по содержанию хлорофилла) от общего количества фосфора в разных озерах, находящихся на «Экспериментальной озерной территории» (Канада, Онтарио). Из книги Стэнли Додсона (Stanley Dodson) «Introduction to Limnology», 2005. Данные заимствованы из работы Дэвида Шиндлера Evolution of Phosphorus Limitation in Lakes // Science, 1977. V. 195. Pp. 260–262

Изучение процессов эвтрофирования ведется давно и очень интенсивно. Уже в 1970‑е годы трудами исследователей разных стран было показано, что уровень развития фитопланктона в том или ином озере непосредственно зависит от количества поступающего в водоем фосфора. Стоки азота также имеют значение, но только при наличии фосфора. Кроме того, некоторые цианобактерии являются «диазотрофами», то есть способны связывать молекулярный азот атмосферы (N₂). Ряд важных работ по эвтрофированию был выполнен в 1970–80 гг. в Канаде (провинция Онтарио), в рамках проекта, получившего название «Экспериментальная озерная территория» (Experimental Lakes Area). Недавно профессор Дэвид Шиндлер (David Schindler), долгое время руководивший данным проектом, опубликовал обзорную статью, подводящую итоги изучения процесса эвтрофирования и попыток возвращения эвтрофированных озер в исходное состояние (процесса, называемого иногда «олиготрофизацией»).

Проблема эта имеет огромную практическую значимость. В частности, некоторые авторы предполагают, что введение жестких мер, направленных на ограничение стока в водоемы фосфора, само по себе недостаточно. Необходимо ограничить также стоки азота. Однако введение контроля за двумя элементами оказывается очень дорогим. Так, комиссия Евросоюза оценивает стоимость мер по ограничению сброса в Балтийское море азота и фосфора в 3,1 млрд евро. Но если ограничиться только фосфором, то стоимость мер снижается в 10 раз — до 0,21–0,43 млрд евро.

Динамика различных показателей состояния озера №261 на «Экспериментальной территории» за двадцатилетний период. Широкой голубой полосой показан период, когда озеро интенсивно удобряли фосфором. На отдельных графиках приведены изменения в содержании: (a) TN — общего азота; (b) NO₃ — нитратов; (c) TP — общего фосфора; (d) Chlorophyll a — хлорофилла a. Все величины в микрограммах на литр. Подобные графики приведены и для ряда других озер. Изображение из обсуждаемой статьи в Proc. R. Soc. B.

Проанализировав множество работ, Шиндлер в обсуждаемом обзоре приходит к выводу, что решающим фактором, определяющим эвтрофирование, является всё же поступление фосфора. Поэтому снижение именно фосфорной нагрузки является самым многообещающим методом борьбы с эвтрофированием. Однако процесс «олиготрофизации», то есть обращения вспять процесса эвтрофирования, сам по себе может быть очень непростым. Вся логика предыдущих исследований основывалась на экспериментах по добавлению дефицитных элементов в среду, содержащую фитопланктон. При этом молчаливо допускалось, что изъятие из стоков этих элементов автоматически запустит цепь процессов, обратных тому, что происходило при эвтрофировании. Но выяснилось, что это не так. Обратная реакция могла быть иной из-за эффекта гистерезиса (см. также hysteresis) — зависимости системы не только от текущего состояния среды, но и от прошлого, или, иначе, из-за неодинаковости траекторий между крайними состояниями системы.

Так, если в водоем долгое время сбрасывается большое количество фосфора, значительная его часть попадает на дно, а после того, как сброс фосфора извне прекращается, начинается активное высвобождение его из донных отложений. При уменьшении сброса азота активизируется азотфиксация — связывание атмосферного азота «диазотрофами», представленными в водоемах цианобактериями.

Шиндлер подчеркивает, что хотя лабораторные эксперименты дают гораздо более точные и легче интерпретируемые результаты, но только крупномасштабные опыты с целыми озерами могут служить надежной основой для разработки мер по предотвращению эвтрофирования или восстановлению прежнего статуса сильно эвтрофированных озер.

Источник: David W. Schindler. The dilemma of controlling cultural eutrophication of lakes // Proc. R. Soc. B. 2012. Published online before print August 22, 2012. (Вся статья находится в свободном доступе).

Источник

Цветение воды

Цвете́ние во́ды в водоёмах – природное явление, вызываемое массовым размножением фитопланктона – свободно парящих в воде микроводорослей. Этот термин объединяет виды, входящие в 13 групп водорослей. Весной и осенью в водоёмах преобладают холоднолюбивые диатомовые водоросли, имеющие большие клетки с кремневым панцирем. Следует заметить, что при отмирании панцирь диатомовых опускается на дно и может сохраняться долгое время. На этом основан так называемый диатомовый анализ – метод реконструкции условий, которые были в данном водоёме многие годы назад (сотни и тысячи лет). Это позволяет оценить изменения экологических условий в водном объекте.

Большинство водорослей насыщает воду кислородом в процессе фотосинтеза, нейтрализует многие химические соединения, поглощает нитраты и углекислый газ при разложении органики, контролирует развитие бактерий. Многие одноклеточные виды служат пищей для мальков рыбы, рачков, коловраток и т.д.

Длительное время доминирующее развитие одного или нескольких видов фитопланктона в водоёмах в отдельные периоды интересовало лишь узкий круг специалистов-гидробиологов. Однако с середины ХХ в. цветение воды природных водоёмов стало принимать характер серьезной глобальной экологической проблемы. В летний период негативные последствия массового развития группы сине-зелёных водорослей стали принимать угрожающие масштабы. По особенностям строения клетки эта группа водорослей близки к бактериям, поэтому их иначе называют цианобактериями. Среди тысяч описанных видов цианобактерий имеются формы одноклеточные, колониальные и нитчатые. Высокая приспособляемость сине-зелёных водорослей к условиям окружающей среды обусловила их широкое распространение в природе. В неблагоприятных условиях сине-зелёные водоросли формируют покоящиеся клетки – споры, или акинеты. Осенью при снижении температуры эти споры опускаются на дно, перезимовывают, сохраняя жизнеспособность популяции, а весной прорастают и вплывают на поверхность воды к свету.

При возникновении благоприятных условий клетки сине-зелёных водорослей размножаются с огромной скоростью простым делением. Удвоение их массы происходит в считанные часы и концентрация в воде достигает миллионов клеток в миллилитре. Цветение воды классифицируют по биомассе водорослей: слабое – до 1 мг/л, умеренное – 1–10 мг/л, интенсивное – 10–50 мг/л, гиперцветение – более 50 мг/л. В водоёмах средней полосы России среди сине-зелёных доминируют виды родов Microcystis, Anabaena и Aphanizomenon. Мониторинг цветения осуществляется путём анализа видового состава с измерением биомассы водорослей. Широко применяется оценка биомассы через измерение концентрации хлорофилла. Этот пигмент синтезируется в клетках фитопланткона и обеспечивает оптимальное функционально-активное состояние растительной клетки. Процессы образования и разрушения хлорофилла связаны с общим метаболизмом растительного организма. Поэтому по хлорофиллу оценивают степень развития водорослей, их биомассу и первичную продукцию, судят об уровне трофии и нагрузке биогенными элементами водоёма в целом. Спектрометические методы определения хлорофилла позволяют проводить мониторинг этого пигмента из космоса, отслеживая крупные пятна цветения внутренних водоёмов и морей.

В интенсивно цветущих водоёмах концентрация этого пигмента может достигать 300 мкг/л.

Во время массового развития сине-зелёных водорослей наблюдаются характерные «пятна цветения» (в англоязычной литературе для их обозначения используется термин «bloom») вызванные ветровым переносом лёгких, концентрирующихся у поверхности клеток водорослей. Наиболее высоких концентраций водоросли достигают в заливах, где в результате нагона образуются плотные слои сине-зелёного цвета.

При оседании водорослей на дно происходит окисление органического вещества. В летний и зимний периоды при стратификации водной толщи не происходит обогащения кислородом нижних слоёв воды верхними, возникает аноксия, т.е. бескислородный режим. Химическое состояние в придонных слоях и донных осадках сдвигается от окислительных к восстановительным условиям, благоприятствующим выделению из донных осадков токсикантов, например тяжёлых металлов.

Резкий скачок потребления кислорода разлагающейся органической массой в это время приводит к возникновению кислородных дефицитов и рыбных заморов. Цветение воды наносит существенный ущерб рыбному хозяйству и создаёт серьезные проблемы для муниципального водоснабжения. Известны случаи забивания фильтров водопроводных станций сгустками цианобактерий. Наконец, существенным отрицательным следствием развития сине-зелёных следует считать явление биокоррозии – обрастания трубопроводов, оборудования электростанций, плотин биопленками цианобактерий. Таким образом, проблема цветения водоёмов сине-зелёными водорослями должна волновать не только гидробиологов и гидроэкологов, но и государственные органы, ответственные за охрану здоровья и защиту окружающей среды.

Причиной возрастающих масштабов цветения водоёмов сине-зелёными водорослями считается избыточная нагрузка на водоёмы биогенных веществ, прежде всего фосфора. Это явление, называемое антропогенным эвтрофированием, приобрело глобальный характер и в настоящее время является предметом активных исследований. При этом массовое развитие сине-зелёных водорослей наблюдается не только в водоёмах замедленного водообмена, но и в реках. Обычно массовое развитие цианобактерий связывают с высокими концентрациями минерального фосфора в воде водоёма, низким отношением содержания в воде азота к фосфору, низкой концентрацией в воде дафний, способных потреблять некоторые виды сине-зелёных, благоприятным температурным режимом для теплолюбивых видов фитопланктона. Важное значение для быстрого развития цианобактерий и образования пятен цветения имеет сравнительно слабый пресс более высоких трофических уровней, поскольку крупные колонии сине-зелёных водорослей непригодны в качестве пищи для зоопланктона, предпочитающего другие группы. К сожалению, если физиология и экология цианобактерий в значительной мере изучена, то полного понимания механизмов цветения пока наукой не достигнуто. В настоящее время не существует не только универсальных, но даже и для отдельных водоёмов теоретически обоснованных методик прогнозирования развития фитопланктона. Причина этого – чрезвычайная сложность и многофакторность этого явления; при этом определяющие цветение факторы действуют одновременно и с разной интенсивностью.

Серьёзные негативные последствия цветения обусловили активную разработку их научного исследования и поиск мер, направленных на сдерживание развития токсичных цианобактерий. Помимо специальных водоохранных программ по снижению внешней нагрузки на водоёмы биогенных веществ разрабатываются мероприятия для подавления цветения в самом водоёме. Эти мероприятия включают как прямые методы подавления цветения, например применение альгицидов, так и косвенные, направленные на усиление лимитирующих факторов цветения и понижения способности экосистемы к фотосинтезу. Определённую роль может играть культивирование и ежегодное скашивание конкурентов фитопланктона – макрофитов. Среди попыток направленного воздействия на экосистемы особое место занимают биологические методы, называемые биоманипуляцией. Известным биологическим способом подавления массового развития цианобактерий является вселение в водоём растительноядной рыбы – белого толстолобика, хотя этот метод далеко не всегда оказывается успешным. В любом случае для реализации методов биоманипуляции необходимы широкие полевые испытания биохимических методов и разработка научных способов внесения биологических субстанций в водоёмы. Очевидно, что перспектива борьбы с цианобактериальным цветением водоёмов связана с применением комплексных экотехнологий, сочетающих различные методы подавления цветения.

Источник