РОЛЬ ПОГРАНИЧНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Пожиленкова П. В.
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Внутренние и внешние границы
водоема формируют дисперсную биогеохимическую структуру водоема,
определяющую основные механизмы и процессы круговорота вещества
и энергии в водной толще. Количественные выражения активизации
биологических, химических и физических процессов, происходящих
в водоеме невозможны без знания общей площади границ и объема
участков водной системы, сформированной внутренними границами.
Цель данной исследовательской работы состоит в разработке системного
подхода к оценке роли внутренних границ раздела в формировании
функциональной структуры водных экосистем. Минеральные взвеси
составляют самую большую по площади внутреннюю граничную поверхность
и являются важным функциональным элементом водоема. Наиболее ярко
процессы, связанные с трансформацией веществ на неорганической
взвеси, отражаются в водоемах с высоким ее содержанием. Натурные
измерения выполнили на типичном представителе лессовых систем -
озере Ханка, провели лабораторные измерения на модельных средах.
Оценивали параметры адсорбции органического вещества, количественно
определяли содержание (растворенного и адсорбированного органического
вещества), их концентрации, толщину и объем пограничной зоны на
уровне частицы для модельных и природных сред и для различных
адсорбентов и адсорбатов, а также изменение во времени общей численности
бактерий и количества бактерий, агрегированных на частицах минеральной
взвеси. Показано, что присутствие биохимически инертной минеральной
взвеси оказывает значительное влияние на рост и пространственное
распределение бактерий и органических веществ, присутствующих
в воде. При высокой концентрации органических веществ на границах
раздела фаз создаются благоприятные условия для их интенсивного
потребления бактериопланктоном и фильтраторами и вовлечение диссипированных
в пространстве веществ в биологический кругооборот. С увеличением
концентрации взвешенного вещества существенно возрастает доля
адсорбированного на ней органического вещества, величина максимальной
численности бактерий и доля бактерий, агрегированных на частицах.
Полученные результаты указывают на значительное влияние минеральной
взвеси на активность водной микрофлоры.