2 Озеро Ильмень 2.1 Условия внешней среды
2.1.1 Метеорологический и гидрологический режим оз. Ильмень.
Согласно сведениям Новгородского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в 2011 г. переход температуры воздуха через 5 0С произошел 16 апреля, через 10 0С – 24 апреля, что является наиболее поздним сроком, чем в 2010 г. (5 0С – 31 марта, 10 0С – 11 апреля), но раньше чем в обычные сроки (начало мая).
Осенний переход через 10 0С в текущем году отмечался 18 сентября, то есть немного раньше обычного срока – III декада сентября (таблица 2.1.1).
Таблица 2.1.1 –Переходы температуры воды на оз. Ильмень за многолетний период
Год
| Весна
| Осень
| 0,20С
| 40С
| 100С
| 100С
| 40С
| 0,20С
| 2000
| 16.мар
| 18.апр
| 18.май
| 09.окт
| 10.ноя
| 22.ноя
| 2001
| 02.мар
| 17.апр
| 25.май
| 07.окт
| 21.ноя
| 16.ноя
| 2002
| 27.мар
| 10.апр
| 21.май
| 19.окт
| 04.ноя
| 04.ноя
| 2003
| 12.апр
| 21.апр
| 06.май
| 08.сен
| 20.окт
| 05.ноя
| 2004
| 06.апр
| 17.апр
| 03.май
| 01.окт
| 09.ноя
| 20.ноя
| 2005
| 15.апр
| 25.апр
| 14.май
| 13.окт
| 25.окт
| 06.дек
| 2006
| -
| 23.апр
| 02.май
| 15.окт
| 29.окт
| 08.ноя
| 2007
| -
| 14.апр
| 09.май
| 07.окт
| 02.ноя
| 06.ноя
| 2008
| 22.мар
| 09.апр
| 29.апр
| 13.окт
| 17.ноя
| 14.дек
| 2009
| 11.апр
| 20.апр
| 16.май
| 30.сен
| 30.окт
| 14.дек
| 2010
| 11.апр
| 22.апр
| 30.апр
| 27.сен
| 13.окт
| 25.ноя
| Среднее
| 30.мар
| 17.апр
| 10.май
| 05.окт
| 02.ноя
| 20.ноя
| 2011
| -
| 23.апр
| 08.май
| 29.сен
| 28.окт
| 21.ноя
|
Среднемесячная температура воздуха была в основном выше среднемноголетних, и немного ниже, чем в 2010 году.
В связи с более высокими температурами воздуха, температура воды в оз. Ильмень в течение всего вегетационного периода 2011 года была выше среднемноголетней, в соответствии с рисунком 2.1.1, летние показатели температуры воды были достаточно высокими.
Рисунок 2.1.1 – Кривые значений температуры воды оз. Ильмень
В 2011 г. устойчивый переход суточной температуры воды через 4 0С произошел 23 апреля, что на 6 дней позже среднемноголетней даты (17 апреля). Прогрев воды от 4 до 10 0С (разгар весны) произошел за 15 суток (средняя величина 23 дня). Устойчивый переход температуры воды через 10 0С пришелся на 8 мая, что на 2 дня раньше среднемноголетней даты – 10 мая.
Осенний переход через 100С (начало осени) отмечался 29 сентября, что на 6 дней раньше среднемноголетнего значения (5 октября). В целом летний период с показателями температур воды выше 10 0С в 2011 г. составил 142 дня и продлился на 5 суток меньше, чем обычно для большинства лет – среднемноголетний показатель 147 дней. Осенний переход через 40С наступил 28 октября, что на 4 дня раньше среднемноголетней даты – 2 ноября. Осенний переход температуры воды через 0,2 0С наступил на 1 день позднее среднемноголетней даты – 20 ноября.
Как видно из рисунка 2.1.1., температура воды в озере Ильмень в 2011 г. была несколько выше среднемноголетних отметок, а в апреле, мае, августе была практически на одном уровне с соответствующими среднемноголетними показателями. В июне температура воды была выше среднемноголетних показателей на 3,10С, в июле – 3,00С, в октябре всего на 1 0С.
Как видно на рисунке 2.1.2, уровень воды в озере Ильмень в 2011 г. был в основном выше среднемноголетних показателей. В апреле 2011 г. уровень воды был всего на 19 см ниже среднемноголетнего. В летние месяцы уровень воды был выше среднемноголетних показателей. Так, средний за месяц уровень воды в мае, превысил среднемноголетний показатель на 133 см, в июне на 91 см, в июле – 33 см. В августе этот показатель был практически на одном уровне со среднемноголетним, и был ниже его всего на 8 см. В сентябре, октябре наблюдалось снижение уровня ниже среднемноголетних показателей, так в сентябре уровень воды был ниже на 22 см, а в октябре на 18 см. Таким образом, прослеживается плавное снижение уровня воды озера без осеннего подъема.
Рисунок 2.1.2 – Кривые значений уровней воды в оз. Ильмень
На протяжении всего паводкового периода площадь водной поверхности оз. Ильмень была выше соответствующих среднемноголетних показателей, за исключением апреля (ниже на 8,4 тыс. га). В третей декаде апреля площадь водной поверхности составила 173,7 тыс.га, что на 8,5 тыс. га выше среднемноголетнего показателя. В I, II и III декадах мая – 180,1; 181,2; 174,1 тыс. га, что на 24,3; 29,1 и 24,1 тыс. га больше среднемноголетнего показателя.
Рисунок 2.1.3 – Кривые значений площадей водной поверхности оз. Ильмень
Таким образом, анализ температурного и уровненного режимов озера Ильмень в 2011 г. показал, что этот год был теплым и многоводным с весенним паводком выше среднемноголетнего уровня. Наличие высокого позднего весеннего паводка и обширных нерестовых площадей в 2011 году создало благоприятные условия для воспроизводства весенненерестующих рыб оз. Ильмень.
2.1.2 Гидрохимический режим оз. Ильмень.
Озеро Ильмень относится к водоёмам с содержанием кислорода в воде близкому к нормальному. По данным центра гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Новгородской области концентрация кислорода в оз. Ильмень в 2011 г. составляла на поверхности 9,4 мг/л, у дна 9,3 мг/л.
Как видно из таблицы 2.1.2, распределение кислорода в оз. Ильмень характеризуется равномерностью распределения, как у дна, так и у поверхности, или имеет место незначительная его стратификация, что обусловлено высоким водообменном озера и интенсивным ветровым перемешиванием. Однако в период массового развития фитопланктона, особенно летом уровень кислорода в придонном слое может снижаться, что объясняется высокими темпами процессов деструкции при слабом ветровом перемешивании в штилевую погоду, с одновременным его перемешиванием в верхних слоях.
Среднегодовое содержание углекислого газа по данным центра гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды Новгородской области составляло в поверхностном слое – 4,6 мг/л, в придонном слое – 4,3 мг/л. и, в общем, характеризовалось практически полным отсутствием стратификации по горизонтам.
Активная реакция воды (рН) в оз. Ильмень была слабощелочной – 7,7 мг/л как на поверхности, так и у дна.
Озеро Ильмень отличается высоким содержанием органического вещества. По данным центра гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Новгородской области бихроматная окисляемость для оз. Ильмень в 2011 году колебалась в пределах 37-64 мг/л О2/л. Более широкий размах колебаний бихроматной окисляемости отмечался в 80-е годы в летний период – 24,5-117,8 при средних значениях 54,8 мгО2/л, для осеннего – 25,6 мгО2/л (Экосистема оз. Ильмень …, 1997).
Биохимическое потребление кислорода (БПК5), для озера Ильмень в исследуемом году, составляло в поверхностном слое – 2,5 мг/л, в придонном слое 2,3 мг/л, минимум – 2,2 мг/л, максимум – 2,4 мг/л.
Основным источником органического вещества в озере, по мнению Смирновой (1980), является фотосинтез фитопланктона.
Концентрация взвешенных веществ, в среднем за 2011 год, составляла 13,2 мг/л у поверхности, и 14,3 мг/л в придонном слое.
Среднегодовая концентрация фосфора в оз. Ильмень в 2011 году составляла в поверхностном слое – 0,04 мг/л, в придонном слое – 0,05 мг/л. Азот аммонийный и нитриты в воде отсутствовали, или определялись в виде следов.
Многолетние наблюдения за динамикой основных компонентов ионного состава оз. Ильмень позволили отнести его к водоёмам карбонатно-кальциевого типа со средней минерализацией (Лебединцев, 1908; Домрачев, 1926; Антонова, 1948; Смирнова, 1957, 1970, 1974, 1980). В разные годы показатель минерализации колебался в пределах 143-210 мг/л, в 2011 году – 207 мг/л. Как и в предыдущие годы доминирующее положение в ионном составе занимали гидрокарбанат-ион (НСО3--) – 93-92 мг/л, ионы кальция (Са2+) – 29,09 мг/л (поверх.), и 28,7 мг/л (дно). Хлорид-ион (СI--) – 37,3 мг/л (поверх.), 37,9 мг/л (дно) – 1 кв., и 8,52 мг/л – 8,91 мг/л– 4 кв.
Средние показатели микроэлементов – меди и марганца в озере Ильмень были – 1,40-1,69 мкг/л – медь, и 20,12-22,03 мкг/л – марганец.
Как и в прошлые годы исследований, прозрачность воды в озера Ильмень была крайне мала. По данным центра гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Новгородской области среднегодовая прозрачность в 2011 году равнялась – 24 см в поверхностном слое и 20 см в придонном слое. В зимний период прозрачность составляла в среднем 31 см (поверх.) и 14 см (дно), весенний также 31 см – поверх. и 30 см дно, в летний – 22-21 см, в осенний – 13-15 см., что является ниже показателей прошлых лет.
По данным Л.Ф. Смирновой (1977) среднегодовая прозрачность для озера Ильмень равнялась 40-60 см, причем в зимний период она составляла в среднем 36 см (колебания 22-50 см), в весенний – 83 см (50-125 см), в летний – 83 см (30-115 см), в осенний 33 см (15-50 см) (Домрачев, 1926). Наибольшая средняя прозрачность воды в озере обычно наблюдается не в зимние месяцы, как это обычно для многих озер, а в начале лета – в июне. К осени прозрачность сильно падает и остается крайне пониженной вплоть до середины зимы, что обусловлено «цветением озера», а также большой подвижностью озера, влиянию ветров, постоянно взмучивающих воды сильным волнением.
Цвет воды в Ильмене желтовато-бурый и изменяется при цветении сине-зеленых водорослей в зеленый, при развитии диатомовых – в желто-оливковый.
Гидрохимический режим озера Ильмень в 2011 году не сильно отличался по основным показателям с предыдущими годами исследований. В связи с этим, гидрохимические условия оказывают стимулирующее воздействие на развитие кормовой базы, а также ихтиофауны. Таблица 2.1.2 – Гидрохимическая характеристика оз. Ильмень в 2011 г. Характеристики
воды
| Квартал I
| Квартал II
| Квартал III
| Квартал IV
| Среднее за год
| Поверх.
| Дно
| Поверх.
| Дно
| Поверх.
| Дно
| Поверх.
| Дно
| Поверх.
| Дно
| Прозрачность, см
| 31
| 14
| 31
| 30
| 22
| 21
| 13
| 15
| 24
| 20
| Цветность, град
| 206
| 211
| 134
| 128
| 88
| 92
| 143
| 143
| 143
| 144
| Т, 0С
| 0,6
| 1,2
| 10,8
| 8,3
| 18.4
| 18.3
| 3.1
| 3.2
| 8,2
| 7,8
| рH
| 7,44
| 7,49
| 7,57
| 7,63
| 7.88
| 7.89
| 7.82
| 7.83
| 7,7
| 7,7
| Взвеш. в-ва, мг/л
| 4,5
| 7,5
| 7,8
| 6,75
| 8.52
| 12.01
| 32.1
| 31.2
| 13,2
| 14,3
| Кислород, мг/л
| 6,8
| 6,3
| 7,4
| 7,7
| 8.4
| 8.2
| 15.01
| 15.45
| 9,4
| 9,3
| О2, %насыщения
| 46
| 45
| 67
| 64
| 90
| 86
| 113
| 114
| 79
| 72
| СО2, мг/л
| 10,7
| 9,6
| 3,06
| 2,91
| 1.87
| 1.83
| 2.95
| 2.71
| 4,6
| 4,3
| Mg2+ мг/л
| 10,7
| 11,79
| 5,27
| 6,48
| 6.42
| 6.23
| 8.13
| 8.10
| 4,6
| 8,2
| Na+, мг/л
| 11,6
| 12,4
| 4,86
| 5,9
| 11.06
| 10.95
| 7.61
| 5.82
| 8,8
| 8,7
| К+, мг/л
| 2,7
| 2,8
| 1,5
| 1,6
| 1.7
| 2.03
| 2.23
| 2.38
| 2,03
| 2,2
| Са2+, мг/л
| 39,5
| 33,3
| 20,9
| 23,3
| 26.4
| 26.8
| 29.58
| 31.55
| 29,09
| 28,7
| CI--, мг/л
| 37,3
| 37,9
| -
| -
| -
| -
| 8.52
| 8.91
| 22,9
| 23,4
| SO42--, мг/л
| 24.4
| 23.4
| 8,3
| 10,5
| 9.3
| 8.4
| 15.34
| 15.72
| 14,3
| 14,5
| PO43--, мг/л
| 0.019
| 0.012
| 0,016
| 0,018
| 0.019
| 0.023
| 0.025
| 0.026
| 0,020
| 0,019
| HCO3--, мг/л
| 121
| 106
| 65
| 74
| 96
| 97
| 89
| 91
| 93
| 92
| Минерализация, мг/л
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| Жесткость общ., мг-экв/л
| 1,48
| 1,67
| 1,48
| 1,67
| 1.85
| 1.85
| 2.14
| 2.24
| 1,74
| 1,86
| Окисл. бихром.
| 64
| 62
| 43
| 46
| 37
| 46
| 47
| 53
| 48
| 52
| БПК5, мг/л О2/л
| 2,4
| 2,2
| 2,14
| 2,14
| 3.1
| 2.6
| 2.33
| 2.32
| 2,5
| 2,3
| NH3+, мг/л
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| NO2--, мг/л
| -
| -
| -
| -
|
|
| 0.012
| 0.011
| 0,012
| 0,011
| NO3--, мг/л
| 0.75
| 0.63
| 0.92
| 1.03
| 0.04
| 0.05
| 0.16
| 0.16
| 0,47
| 0,47
| Сумма мин. азотн. соединений, мг/л
| 0,76
| 0,73
| 0,92
| 1,03
| 0.04
| 0.05
| 0.16
| 0.17
| 0,47
| 0,50
| SiO2, мг/л
| 1.29
| 1.26
| 2,13
| 2,02
| 1.00
| 1.00
| 1.21
| 1.26
| 1,4
| 1,39
| P общ., мг/л
| 0,03
| 0,04
| 0,04
| 0,05
| 0.04
| 0.05
| 0.06
| 0.06
| 0,04
| 0,05
| Fe общ., мг/л
| 0,37
| 0,36
| 0,42
| 0,42
| 0.34
| 0.33
| 0.24
| 0.26
| 0,34
| 0,34
| Медь, мкг/л
| 0,87
| 1,18
| 0,84
| 1,29
| 1.59
| 1.90
| 2.31
| 2.40
| 1,40
| 1,69
| Марганец, мкг/л
| 23,60
| 24,80
| 15,60
| 18,80
| 23.90
| 26.20
| 17.40
| 18.34
| 20,12
| 22,03
| |