Способ определения кислородного режима в водоемах,подверженных "цветению" воды Советский патент 1987 года по МПК A01K63/00 

1

Изобретение относится к хозяйству, а именно к споснозирования предзаморных с для рыб в водоемах и может пользовано для определения

10

15

20

25

ных состояний водоемов и контроля качества воды в рыбном, водном и коммунальном хозяйствах.

Цель изобретения - ведение опера- тивного контроля за кислородным режимом водоема и ускорение определения предзаморных состояний в водоеме.

На чертеже приведены кривые, поясняющие предлагаемый способ.

Использование способа особенно цеесообразно в водоемах, подверженных цветению воды, например в воохранилищах ГЭС, в связи с вселением в них растительноядных рыб. О пред- аморном состоянии в водоеме судят по арактеру вертикального распределения фитопланктона, а именно по на- ивной флуоресценции хлорофилла.

Водоросли являются основными проуцентами кислорода в водоеме, и от х распределения и функционирования зависит насыщенность кислородом водной толщи. Развиваясь в оптимальной концентрации (степень цветения 1-3, биомасса 2,5-500 г/м), водоросли способствуют улучшению кислородного режима и повышению содержания раст- воренного кислорода. При увеличении концентрации водорослей до степени цветения 4-5 (биомасса от 500 до 35 5000 г/м и более), образовании скопений водорослей и особенно их разлоении содержание кислорода не только не увеличивается из-за сокращения фотосинтеза, но и уменьшается из-за 40 разложения органического вещества. С этим связано возникновение летних заморов и гибели рыбы. При увеличении количества водорослей уменьшается прохождение света в водную толщу и 45 сокращается фотосинтетическое выделение кислорода, что также способствует возникновению дефицита кислорода в водной толще, за исключением поверхностных слоев воды.В результате не- 50 достатка кислорода и вследствие этого авитаминоза В возникают заморы и гибель рыбы.

Обязательным компонентом водорослевых клеток является зеленый пиг- 55 мент - хлорофилл. Концентрацию, вертикальное и горизонтальное распределение последнего, а следовательно, | и водорослей, взвешенных в водной

5

10

15

20

25

35 4045 50

55

толще, можно измерять с помощью погружного флуориметра по флуоресценции хлорофилла. Это измерение может выполняться атзтоматизированно в любом заданном режиме с берегового мостика, плавучего понтона или борта судна в любой заданной частоте измерения не только в малых водоемах, но и в водным объектах, относящихся по классификации к средним, крупным и гигантским.

Способ осуществляется следующим образом.

В водоем, подверженный цветению воды, на тросе с берегового мостика, плавучего понтона или борта судна опускается до дна погружной флуори- метр со скоростью 1 м/с. На самописце, имеющемся в комплекте прибора, автоматически записывается концентрация хлорофилла и его распределение по глубине. Характер кривой записи свидетельствует о распределении водорослей по вертикали и наличии или отсутствии кислородной, температурной и плотностной стратификации.

Кривая флуорограммы вертикального

распределения хлорофилла в воде вертикального типа (идущая параллельно оси ординат) свидетельствует о том, что по всей водной толще от поверхности до дна водоема содержание кислорода достаточно для нормальной жизнедеятельности гидробионитов.

При отклонении кривой флуорограммы вправо в верхней части свидетельствует, что начинают формироваться различия в содержании кислорода верхних и нижних горизонтов. Отклонение в 1,5-2 раза свидетельствует, что недостаток кислорода в нижних слоях только начинает появляться и угрозы замора пока нет.

Отклонение кривой вправо в верхней части от оси ординат в 3-5 раз свидетельствует о недостаточности кислорода в придонных слоях и его дефиците и, как следствие, о реальной угрозе замора в водной толще.

Пример 1. На участке глубиной 12 м водохранилища проводит зон-. дирование водной толщи с помощью погружного флуориметра. Скорость зондирования 1 м/с, одновременно записывают результаты на ленте самописца прибора. За 3 мин получают необходимые параметры оценки состояния водной толщи. При скорости ветра 7 м/с и волнении 3,5 балла кривая распределения (вертикального) хлорофилла вертикального типа, что свидетельствует о равномерном распределении кислорода в водной толще, отсутствии его дефицита в придонных слоях. Это подтверждено последующим гидрохимическим анализом (кривая «).

П р и м е р 2. На участке водохранилища глубиной 27 МБ утренние часы производят замер, так же, как и в примере 1. Кривая флуорограммы, полученная на самописце, отклоняется вправо в верхней части в 1,5 раза по сравнению с кривой вертикального типа (кривая 5), что свидетельствует о начале формирования различий в содержании кислорода верхних и нижних горизонтов, хотя угрозы для замора пока нет,

Л р и м е р 3. На участке глубиной 12 м водохранилища при стабилизации метеоусловий и установлении штиля производят замер, В штиль на поверхности водоема появляется пленка сине-зеленых водорослей, что обуславливает затенение нижележащих слоев воды, прекращение фотосинтеза при усилении поглощения кислорода и возникновение существенных различий в концентрациях кислорода между поверхностным и придонным слоями. Полученная так же, как в примере 1, кривая вертикального распределения хлорофил- ;Ла отклонена по сравнению с кривой вертикального типа вправо в верхней части в 5 раз, что свидетельствует о насыщении кислородом поверхностных

слоев воды и его дефиците в придонных слоях. Сохранение такой кривой более чем 2,5 ч вызывает заморные явления и гибель рыбы. Об этом свидетельствует поднятие рыбы к поверхности, всплывание мертвой рыбы, особенно мальков, Подтверждениа получено при проведении стандартного гидрохимического определения содержания кислорода по вертикальному профилю (кривая в). Содержание кислорода в поверхностном слое составляет 11 мг/л, в придонном 1,5 мг/л.

Формула изобретения

Способ определения кислородного режима в водоемах, подверженных цветению воды, отличающийся тем, что, с целью введения оперативного контроля за кислородным состоянием водоема и ускорения определения предзаморных состояний в водоеме, анализируют распределение фитопланктона в толще воды по нативной флуоресценции хлорофилла фитопланктона, определяемой с помощью фпуориметра с одновременной записью результатов на самописце, а о кислородном режиме судят по полученным кривым, при этом кривая вертикального типа свид етбль- ствует об оптимальном равномерном распределении кислорода по всей толще воды, а отклонение кривой в верхней части от вертикали - о снижении содержания кислорода в придонных слоях воды и наступлении предзаморного состояния.

Содер)кание iuiopoepun a О15

Содержание х/юрофилла б1 15

Изобретение относится к рыбному хозяйству и направлено на обеспечение оперативного контроля за кислородным состоянием водоема и ускорение определения предзаморных состояний в водоеме. Для этого анализируют распределение фитопланктона в толще воды по нативной флуоресценции хлорофилла фитопланктона, которую определяют с помощью флуориметра. Полученные данные регистрируют на самописце. О кислородном режиме судят по полученным кривым, кривая вертикального типа свидетельствует об оптимальном равномерном распределении кислорода во всей толще воды. Получение кривых, верхняя часть которых отклоняется от вертикали, свидетельствует о снижении содержания кислорода в нижних слоях воды и наступлении предзаморного состояния. Отклонение в 1,5-2 раза, характеризует начало наступления дефицита кислорода, а отклонение в 3-5 раз - о реальной угрозе замора. 1 ил. S ел 00 со 00 00 ю ел

в

Содержание клоросрилла

I

Редактор В. Петраш

Составитель Г. Карнаухов

Техред И.Попович Корректор Н. Король

Заказ 4155/2Тираж 627Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4