Оценка возможных изменений биогенной нагрузки на Онежское озеро под воздействием антропогенных и климатических факторов
- Authors: Кондратьев С.А.1, Брюханов А.Ю.2, Шмакова М.В.1, Расулова А.М.1, Галахина Н.Е.3, Зобков М.Б.3, Васильев Э.В.2, Обломкова Н.С.2
-
Affiliations:
- Институт озероведения РАН
- Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМ
- Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН
- Issue: Vol 51, No 3 (2024)
- Pages: 285-296
- Section: ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
- URL: https://journals.rcsi.science/0321-0596/article/view/268809
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059624030056
- EDN: https://elibrary.ru/AURPBY
- ID: 268809
Cite item
Abstract
Собрана информация об основных источниках биогенной нагрузки на водосборе Онежского озера, а также имеющихся данных натурных наблюдений за поступлением азота и фосфора в озеро. С использованием методов математического моделирования выполнена оценка сельскохозяйственной нагрузки на озеро и возможного ее снижения в результате внедрения наилучших доступных технологий в сельскохозяйственное производство. Показано, что уменьшение сельскохозяйственной нагрузки после внедрения наилучших доступных технологий едва ли существенно повлияет на экологическое состояние Онежского озера. Проведены имитационные расчеты увеличения поступления в озеро N и P от рыбоводческих хозяйств водосбора при условии сохранения темпов роста рыборазведения на водных объектах водосбора к 2050 г. Показано, что в этом случае можно ожидать возрастание биогенной нагрузки на озеро на 3.9% по P и на 1.9% по N по сравнению с настоящим временем. При этом наиболее значимое увеличение выноса биогенных элементов может быть характерно для Заонежья: 11.2% по P и 10.6% по N. Дана оценка возможного изменения поступления N и P в озеро к концу XXI в. в результате изменения стока с водосбора при условии реализации двух RCP-сценариев. Это RCP 2.6 и RCP 8.5 – лучший и худший с точки зрения воздействия на окружающую среду. Реализация сценария RCP 2.6 может привести к повсеместному снижению биогенной нагрузки на озеро до 12.9% по N и 20.5% по P за счет уменьшения стока. При реализации экологически неблагополучного сценария RCP 8.5 можно ожидать увеличения стока и соответствующего увеличения выноса N на 16.9% и P – на 26.7% со всего водосбора.
Full Text

About the authors
С. А. Кондратьев
Институт озероведения РАН
Author for correspondence.
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
А. Ю. Брюханов
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМ
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
М. В. Шмакова
Институт озероведения РАН
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
А. М. Расулова
Институт озероведения РАН
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
Н. Е. Галахина
Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Петрозаводск
М. Б. Зобков
Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Петрозаводск
Э. В. Васильев
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМ
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
Н. С. Обломкова
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМ
Email: 3718470@gmail.com
Russian Federation, Санкт-Петербург
References
- Брюханов А.Ю., Кондратьев С.А., Обломкова Н.С., Огуздин А.С., Субботин И.А. Методика определения биогенной нагрузки сельскохозяйственного производства на водные объекты // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 89. С.175–183.
- ГОСТ Р 56828.15-2016 “Наилучшие доступные технологии. Термины и определения.
- Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т. 1. РСФСР. Вып. 7. Бассейны рек Балтийского моря, Онежского и Ладожского озер. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 220 с.
- Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2019 году. Петрозаводск, 2020. 248 с.
- Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2020 году. Петрозаводск, 2021. 277 с.
- Китаев С.П. Ильмаст Н.В., Стелигова О.П. Методы оценки биогенной нагрузки от форелевых ферм на водные экосистемы. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. 38 с.
- Кондратьев С.А., Шмакова М.В. Воздействие будущих климатических изменений на сток с водосбора Онежского озера // Тр. КарНЦ РАН. 2022. № 6. С. 41–49.
- Кондратьев С.А., Шмакова М.В. Математическое моделирование массопереноса в системе водосбор – водоток – водоем. СПб.: Нестор-История, 2019. 246 c.
- Лозовик П.А., Бородулина Г.С., Карпечко Ю.В., Кондратьев С.А., Литвиненко А.В., Литвинова И.А. Биогенная нагрузка на Онежское озеро по данным натурных наблюдений // Тр. КарНЦ РАН. Cер. Лимнология. 2016. № 5. С. 35–52.
- Поздняков Ш.Р., Брюханов А.Ю., Кондратьев С.А., Игнатьева Н.В., Шмакова М.В., Минакова Е.А., Расулова А.М., Обломкова Н.С., Васильев Э.В., Терехов А.В. Перспективы сокращения выноса биогенных элементов с речных водосборов за счет внедрения наилучших доступных технологий (НДТ) сельскохозяйственного производства (по результатам моделирования) // Вод. ресурсы. 2020. № 5. С. 588–602.
- Сабылина А.В. Поступление в Онежское озеро органического углерода, общего фосфора и общегоазота с речным стоком и вынос с водами р. Свири в 1965–2008 годах // Тр. КарНЦ РАН. 2016. № 9. С. 68–77.
- Applied methodology for the PLC-6 assessment // Baltic Marine Environment Protection Commission / Ed. Lars M. Svendsen. Finland: HELCOM, 2019. 59 p.
- Buchhorn M., Lesiv M., Tsendbazar N.-E. et al. Copernicus Global Land Cover Layers-Collection 2. Remote Sensing 2020. V. 12. № 108. P. 1044. https://doi.org/10.3390/rs12061044
- Tsendbazar N.E., Tarko A., Linlin L. et al. Copernicus Global Land Service: Land Cover 100 m. Version 3. Globe 2015–2019. Validation Rep. Zenodo, Geneve, Switzerland, 2020. https://doi/org/10.5281/zenodo.3938974
- Vuuren D.P., Jae K., Kainuma M. et al. The representative concentration pathways: an overview // Climatic Change. 2011. V. 109. P. 5–31.
- Guidelines for the annual and periodical compilation and reporting of waterborne pollution inputs to the Baltic Sea (PLC-Water). Helsinki: HELCOM Publ., 2015. 143 p.
- Helcom Baltic Sea Action Plan. Helsinki: Helsinki Commission Publ., 2007. 103 p.
- Land Cover Classification System (LCCS). Version 2. Classification Concepts and User Manual / Ed. A. Di Gregorio. № 8. Rome: FAO Environ. Natural Resour. Service Ser., 2005. 208 p.
- Meinshausen M. The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300 // Climatic Change. 2011. V. 109. P. 213–241. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0156-z
- Moss R.H. The next generation of scenarios for climate change research and assessment // Nature. 2010. V. 463. P. 747–756.
- Nakicenovic N., Swart R. IPCC Special Report on Emissions Scenarios. Cambridge: Cambridge Univ. Press., 2000. 129 p.
- Rogelj J., Meinshausen M., Knutti R. Global warming under old and new scenarios using IPCC climate sensitivity range estimates // Nature Clim. Change. 2012. № 2. P. 248–253.
- Wayne G.P. The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways // Skeptical Sci. 2013. August. 24 p.
Supplementary files
