Accumulation of bottom sediments and their effect on a reservoir by the example of Lake Sugun in Central Yakutia

UDC 574.5
Publication date: 02.10.2019
International Journal of Professional Science №10-2019

Accumulation of bottom sediments and their effect on a reservoir by the example of Lake Sugun in Central Yakutia

Gerasimova Larisa Vladimirovna
Ivanov Konstantin Petrovich

1. Head of laboratory "Ecotechnopolis"
Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education
"M. K. Ammosov North-Eastern Federal University"
2. Ph.D., Associate Professor, Institute of Natural Sciences
Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education
"M. K. Ammosov North-Eastern Federal University"


Герасимова Лариса Владимировна
Иванов Константин Петрович

1. Зав. лабораторией УНЛ «Экотехнополис» Института естественных наук
ФГАОУ ВО Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
2. К.б.н., доцент Института естественных наук
ФГАОУ ВО Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
Аннотация: В данной работе был изучен ионный состав воды, запасы сапропеля, экологическое состояние и негативные последствия для водной экосистемы, а ткже возможность использования донных отложений озера Сугун в Центральной Якутии.

Abstract: In this work, we studied the ionic composition of water, the reserves of sapropel, the ecological state and negative consequences for the aquatic ecosystem, as well as the possibility of using bottom sediments of Lake Sugun in Central Yakutia.
Ключевые слова: донные отложения, Центральная Якутия, озеро Сугун, сапропель

Keywords: bottom sediments, Central Yakutia, Lake Sugun, sapropel.


Актуальность:  Якутия – регион больших температурных амплитуд, суровых погодных условий и зоны распространения вечной мерзлоты. В настоящее время вечная мерзлота испытывает усиление термокарстовых процессов, из-за чего со временем она начинает деградировать и разрушаться. По этой причине в данном регионе большинство территорий либо заболочено, либо имеют множество мелких водоёмов и озёр и именно в них происходят седиментационные процессы накопления донных отложений, которые с течением времени могут оказать губительное воздействие на всю водную экосистему в целом.

Цель: определить, чем неблагоприятно для водоёмов накопление донных отложений на примере озера Сугун в Центральной Якутии и пути выхода.

На территории Центральной Якутии насчитывается почти 15 тыс. озёрных водоёмов. Однако большинство из них часто имеют небольшую глубину и высокую эвтрофикацию, следовательно, являются заморными; ихтиофауна в них либо отсутствует, либо представлена карасём и озёрным гольяном – наиболее устойчивыми к недостатку кислорода видами. Основная часть озёрных водоёмов данной территории относится к аласному типу, то есть расположена на днищах аласов и имеет термокарстовое происхождение. Питание таких озёр происходит за счёт таяния ледовых линз вечномёрзлых грунтов, а также за счёт атмосферных осадков и поступлений с водосбора [1].

Озеро Сугун – термокарстовое озеро площадью 44,6 га находящееся в Центральной Якутии близ города Якутска на территории термокарстовой котловины бассейна р.Лена и имеет воронкообразную форму овала, относится к реликтовой стадии «усыхающих термокарстовых озёр».

По классификации Алекина О.А. вода озера относится к гидрокарбонатному классу натриевой группы II типа. В катионном составе преобладает ион Na, в анионном составе преобладают гидрокарбонатные ионы [2].

Запасы сапропеля представлены органо-известковистыми, диатомовыми, глинисто-известковистыми и известковыми видами сапропеля. Наиболее распространённый вид – органо-известковистый, его запасы составляют 42,42% от общего объёма сапропелевых отложений и выражаются в 420 тыс. м3 или 124 тыс. тонн при 60% условной влаге.

Данный вид сапропеля богат СаО (макс. 24,66%) и N (макс. 4,45%), также, но уже в меньших количествах имеются FeO, P2O5, K2O.

Такой вид сапропеля рекомендуется использовать в качестве удобрения, для эффективной нейтрализации кислых почв [3].

В такой воде активно развиваются гидробионты и за счёт этого активно происходят седиментационные процессы и накопление донных отложений.

Донные отложения представляют собой смесь останков и частиц высших и низших растений, планктона, бентоса и продуктов их жизнедеятельности, а также вносимые извне частицы грунтов почв и иных возможных осадков. Экосистема озера в течение всей жизнедеятельности водоёма, вплоть до его зарастания или «гибели», накапливает огромные площади и мощности этих отложений, также называемыми от их соотношений органики ил (органика менее 15%) или сапропели (органика более 15%).

Донные отложения, с одной стороны, имеют негативные последствия для водной экосистемы, а именно:

  1. Снижение водного пространства и объёма бассейна, вплоть до полного зарастания.
  2. Изменение газового состава в водоёме.
  3. Прогрессирование эвтрофикации водоёмов и интоксикация гидробионтов вследствие данного процесса.
  4. Промерзание водоёма, приводящее к гибели гидробионтов.
  5. Усиление межвидовой конкуренции за пропитание.
  6. Изменение условий экосистемы.

Но в случае положительных последствий есть возможность использования донных отложений в сельском и рыбном хозяйстве:

  1. Изготовление комбикормов для животноводства.
  2. Изготовление стимуляторов роста и удобрений для растениеводства.
  3. Нейтрализация кислых и щелочных почв.
  4. Изготовление газонов и грунтов для озеленения селитебных зон и биологической рекультивации нарушенных земель.
  5. Возможность сохранения водной экосистемы, после удаления донных отложений, в качестве рыбохозяйственного водоёма, рекреационной зоны отдыха.
  6. Восстановление естественного геохимического круговорота веществ.

При целесообразном подходе и изъятии отложений водная экосистема начнёт стабилизироваться и преобразовываться и по данным процессам можно будет проследить дальнейшее её поведение.

Заключение: При благоприятном стечении обстоятельств в данном водоёме можно будет:

— развить аквакультуру, к примеру, карасей или других карповых;

— улучшить состояние воды, которую использует местное население;

— часть добытого сырья использовать для рекультивации нарушенных близлежащих земель и дорог;

— избавить водоём от излишков «плавучих островов», усиливающих процесс зарастания;

— взять на особый контроль для мониторинга состояния водной экосистемы, так как на основе результатов анализа можно будет составить программу рекультивации для других озёр данного типа.

References

1. Иванов К.П., Корнилова Т.И. Возможности дноуглубительных работ на озёрах Центральной Якутии / В.И. Романов, И.Б. Бабкина, Т.А. Бочарова, Н.А. Залозный, О.Г. Карманова, А.П. Петлина // Водные экосистемы Сибири и перспективы их использования: Материалы Всероссийской конференции посвящённой 100-летию со дня рождения Б.Г. Иоганзена и 80-летию открытия в ТГУ кафедры ихтиологии и гидробиологии. – Томск, 19-21 апреля 2011 г.: Изд-во ТГУ, 2011. – С. 326-328.
2. Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1953. – 296 с.
3. Пестрякова Л.А., Иванов К.П., Обутов А.Н., Мацкова Е.В., Павлова Т.П., Герасимов А.А. Геологический отчёт о детальной разведке месторождения сапропеля озера Сугун г.Якутска Якутской-Саха ССР. – Якутск.: Изд-во ЯГУ, 1990. – 52 с.