Восстановлению озера должны предшествовать комплексные исследования водоема в течение 2-3 лет, в результате которых будет получена характеристика современного состояния водоема, оценена средняя годовая биогенная нагрузка на водоем (внешняя и внутренняя) и устойчивость его экосистемы, выявлены связи между биотическими и абиотическими элементами системы. Последние необходимы для прогноза будущих значений биотических элементов экосистемы озера после изменения в результате восстановления абиотических факторов.
В группу озер со средней степенью антропогенной трансформации (II) входит большая часть озер различных генетических типов, расположенных главным образом среди распаханных полей, вблизи небольших населенных пунктов. Вода в этих озерах относительно чистая и может быть использована в хозяйственных и рекреационных целях, в них сосредоточены основные запасы рыбы. Качество воды характеризуется следующими параметрами: БПК5 около 3 мгС^/л; прозрачность 1-3 м; концентрация фосфатов от 0.01 до 0.1 мгР/л; биомасса фитопланктона ниже 10 г/м3, соотношение биомассы фитои зоопланктона 2:1. Для сохранения высокого качества воды этих озер необходимо ликвидировать непосредственно источники загрязняющих и биогенных веществ.
В литературе есть ограниченные сведения как об эффективности, так и о неэффективности аэрации водной массы озер. Рассмотрим два таких примера.
Гипертрофное озеро площадью зеркала 0.31 км2 и максимальной глубиной 10.4 м расположено в пределах г. Миннеаполис (США). С 1973 по 1986 г. производилась аэрация пневматическим методом, сначала 8 диффузорами, а с 1985 г. 16, установленными в придонном слое по всей акватории озера и обеспечивающими поступление воздуха в гиполимнион. С апреля 1986 г. по октябрь 1987 г. аэрация была прекращена с целью оценки влияния аэрации на качество воды. Выявлено, что летняя аэрация озера оказала негативное влияние на качество воды и способствовала увеличению в 2-3 раза содержания фосфора, преобладанию сине-зеленых водорослей. Из-за малого поступления воздуха (0.012-0.024 м3/с) при аэрации в озере сохранялись слабая стратификация и дефицит кислорода в придонных слоях, который повысил вероятность летних заморов рыбы. Вместе с тем признана целесообразность аэрации только зимой для предотвращения заморов рыбы (Osgood, Stiegler, 1990).
Для озер с пониженным содержанием кислорода предлагаются биологическая очистка и аэрирование воды. В зарастающих мелководных озерах рекомендуют удалять растительность и поднимать уровень воды (Forsberg, 1987). Для снижения содержания органического вещества в Тивериадском
Эти методы связаны с добавкой в воду веществ, способствующих осаждению биогенных элементов или преобразованию их в менее доступную для микроорганизмов форму. Методика внесения этих веществ такая же, как на очистных сооружениях. Есть опыт внесения сульфата меди в озера США (Хендерсон-Селлерс, Маркленд, 1990). В результате прекратился чрезмерный рост водорослей, но отмечено снижение содержания растворенного кислорода, что привело к ускорению выделения фосфора из донных отложений. Наблюдалась также гибель рыб в связи с кислородным стрессом и токсичностью меди. На некоторых стратифицированных озерах США (оз. Снейк, шт. Висконсин) для подавления активности фосфора используются квасцы, хлопья которых оседают на донные отложения и впитываются в них благодаря биотурбулентности. Эффект будет через год или два. Применяется также метод химической обработки воды путем разбрызгивания или опыления поверхности воды. Это приводит к осаждению фосфора из водной среды, увеличению сорбционной способности отложений, снижению выделения фосфора из грунта. Но можно обрабатывать только донные отложения, снижая выделение фосфора в водную среду.
Исследованию влияния осушительной мелиорации на сток водотоков посвящено довольно много работ. При этом установлено, что осушение болот изменяет условия инфильтрации атмосферных осадков и испарения, вызывает понижение уровня грунтовых вод и увеличивает приток грунтовых вод со смежных территорий (Маслов и др., 1973; Балясова, 1985). Влияние осушительной мелиорации на сток зависит также от расстояния между дренажными канавами и механического состава почвогрунтов (Бабиков, 1984; Дрозд, 1985). С уменьшением расстояния между дренами сток с осушенных болот растет. Последний также увеличивается при легком механическом составе почвогрунтов, уменьшается при тяжелых почвогрунтах и остается без изменения при разных по составу почвогрунтах.
На основе изучения 37 малых озер Латвии даются рекомендации по предотвращению их эвтрофирования, направленные в основном на уменьшение поступления в водоемы биогенных и загрязняющих веществ с водосбора. К ним относятся: запрет внесения удобрений по мерзлой почве и снегу, а также в непосредственной близости к берегам рек, озер и каналов, на водосборах олиготрофных озер и озер в рекреационных и природоохранных зонах; запрет создания животноводческих ферм и центров туризма в тех же зонах, если уклон водосбора более 15° или уклоны окружающих полей более 8°; создание вокруг мезои эвтрофных озер водоохранных зон шириной 20200 м в зависимости от особенностей озера и характера водосбора. Политрофные озера, реставрация которых экономически нецелесообразна, могут быть использованы для аккумуляции промышленных стоков, а при необходимости их можно частично очищать путем аэрации или удаления ила (Liepa и др., 1989).
Наблюдениями установлено, что средняя продолжительность ледостава на озере равна 150 дням. Максимальная годовая амплитуда уровня в озере за 1961— 1980 гг. составила 1.33 м. В связи с регулированием озера и использованием его для водоснабжения уровень воды перед весенним половодьем (в конце марта) понижается на 40 см и лед оседает на грунт, что приносит ущерб рыбоводству. Несмотря на ряд принятых мер, современная фосфорная нагрузка на озеро составляет 0.75 г/м2 в год и более, чем в 4 раза, превышает допустимую концентрацию (0.085— 0.17 г/м2) (Vollenweider, 1975). Для выработки необходимых мероприятий, направленных на снижение биогенной нагрузки на озеро, прежде всего была оценена роль отдельных источников, в том числе и донных отложений, в общем поступлении фосфора.
Ковшовые механизмы обходится дешевле гидромеханического способа и позволяет извлекать более уплотненные отложения. Однако в этом случае происходят значительные нарушения донных отложений и выделение биогенных элементов в водную массу. Этот способ может нанести вред местному бентосу. При изъятии загрязненного поверхностного слоя отложений важно не нарушать слой мощностью больше требуемой (загрязненной). Например, в оз. Труммен (Швеция) в 1970-1971 гг. удалили только 60 см восстановленного черного и коричневого ила, но и этого оказалось достаточно, чтобы снизить среднегодовую биомассу фитопланктона в 8 раз.
Хлористый цинк в качестве катализатора в органическом синтезе и обезвоживателя при нефтепереработке может являться источником его поступления в атмосферу (Мур, Рамамури, 1987). Суммарное содержание цинка, равное 21.5 мг/м3 и зафиксированное в атмосферных осадках г. Новополоцка, соответствует уровню загрязнения атмосферы крупных промышленных центров Европы (Тютюнова, 1987).