ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЗМИВІВ З ПОЛІВ НА ВИНИКНЕННЯ ПРОЦЕСУ ЕВТРОФІКАЦІЇ ВОДОЗАБОРІВ

Анотація

Мета: Метою даного дослідження є розкриття механізму впливу зміни вмісту поживних речовин у хімічному складі водних біотопів на життєдіяльність ціанобактерій, зокрема їх розвиток та розмноження при наявності мінеральних добрив, таких як азот, фосфор і калій.

Методологія. Для проведення дослідження використовувалися експериментальні методи, включаючи лабораторні мікроскопічні дослідження та тестування впливу концентрацій основних біогенних елементів на чисельність ціанобактерій у водному середовищі. Спостереження за кольоровістю розчинів і наявністю осадів дозволяли визначати вплив мінеральних добрив на процеси евтрофікації та біологічного розвитку водних екосистем.

Результати. В статті розглянута проблема захисту водозаборів від евтрофікації, покликаної змивами мінеральних добрів з полів. Розкрито механізм впливу на життєдіяльність ціанобактерій змін вмісту поживних речовин у хімічному складі водних біотопів. В результаті досліджень встановлено, що розчинення у воді складного мінерального добрива (азот, фосфор і калій) у діапазоні до 10 г/л сприяє активному розвитку ціанобактерій яке супроводжується повним зв’язуванням мінеральних добавок і інтенсивним поглинанням кисню. Додавання добрив у кількості більше 1 г/л сприяє різкому збільшенню темпів зростання популяції ціанобактерії, що провокує умови цвітіння розчинів. Збагачення кормової бази біотопів добривами забезпечує бурхливе зростання біоценозу і прискорене споживання розчинених речовин. Зареєстрована середня швидкість поглинання фосфору сягала більше 17 г/(л_*добу), а азоту  - 30 г/(л*добу).  Утворення осаду та піни в дослідних судинах було пов’язано з вичерпанням поживних речовин та відмиранням гідробіонтів. Це явище може служити як індикатор зменшення кисню у воді. Результати експерименту підтвердили здатність ціанобактерій інтенсивно перетворювати розчинені у воді азот і фосфор в зв’язані органічні форми. Це відкриває перспективу створення біологічних способів та засобів захисту водозаборів від створення небезпечного середовища.

Наукова новизна: Вперше в дослідженнях проаналізовано механізм взаємодії мінеральних добрив з процесами розвитку ціанобактерій у водних біотопах. Отримані дані про критичні концентрації азоту та фосфору, які сприяють інтенсивному розвитку ціанобактерій та евтрофікації водних джерел, що мають важливе значення для охорони водних ресурсів. Також вперше встановлено, що при додаванні добрив у концентраціях більше 1 г/л спостерігається значне збільшення темпів зростання популяції ціанобактерій, що може призвести до цвітіння води та погіршення якості води в водозаборах.

Практична значимість: Результати дослідження можуть бути використані для розробки нових біологічних методів та технологій захисту водозаборів від процесів евтрофікації, що виникають через надлишкове внесення мінеральних добрив у сільському господарстві. Також отримані дані дозволяють більш точно прогнозувати та контролювати вплив антропогенних навантажень на водні екосистеми, що важливо для поліпшення якості води, зокрема в системах водопостачання. Розробка таких методів може бути важливим кроком у боротьбі з проблемами водозабезпечення та охорони водних ресурсів у районах з інтенсивним сільськогосподарським виробництвом.