Тасейко О.В.   Спицына Т.П.   Питт А.  

Моделирование процессов самоочищения в малых реках Центральной Сибири

Докладчик: Тасейко О.В.

Для гидрохимических процессов малых рек характерно накопление органических веществ под влиянием антропогенных (загрязнение сточными водами) или природных факторов. Обогащение водоема биогенами приводит к чрезмерному развитию планктонных организмов, а затем - к исчезновению запасов растворенного кислорода. Природная эвтрофикация продолжается тысячелетиями, антропогенная наступает значительно быстрее, особенно в водоемах с замедленным течением - озерах, прудах, водохранилищах.
В северных малых реках проявлению процесса эвтрофирования препятствуют такие факторы, как низкие температуры, быстрое течение и слабое развитие планктонных ценозов. Последнее может послужить причиной быстрого угнетения большинства групп гидробионтов токсической частью полютантов.
Одними из основных факторов, усиливающих эвтрофикацию, являются содержание фосфора и азота в природных водах. Общей характеристикой природных вод Центральной Сибири в естественных условиях является слабая насыщенность их фосфором и повышенное содержание азота.
Для того чтобы уметь предсказывать последствия этих процессов для жизнедеятельности водоемов, необходимо применение вычислительных экспериментов, основанных на математическом моделировании и численных методах. Математическое описание самоочищения проточных водоемов является сложной и малоизученной проблемой, поскольку большинство исследователей отдают предпочтение изучению процессов самоочищения в непроточных водоемах.
В работе предложен подход к моделированию процессов самоочищения малых рек на основе химических факторов, характеризующих протекание процессов в природно-климатических условиях Центральной Сибири. При этом в модели учитываются как факторы усиливающие процессы самоочищения, такие как показатели интенсивности окисления органических и неорганических веществ. Так и загрязнение водоемов биогенными элементами (азотом, фосфором и др.), тормозит естественные процессы очищения.
Результаты численного моделирования верифицированы с данными экологического мониторинга некоторых рек Центральной Сибири.