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.