|
Выпадающие на водосборы осадки, стекая в озера, растворяют на своем пути продукты выветривания первичных и вторичных минералов. При этом вода, содержащая в растворе углекислый газ и кислород, сама является важным фактором разрушения минералов. Растворяя при нисходящем движении в водоемы известь и магнезию, вода обогащается бикарбонатами. Разрушение других минералов обогащает ее сульфатами и хлоридами. Попутно вода обогащается кальцием, магнием, натрием, калием, железом, аммонием, марганцем и кремнеземом. Стекающие в озера почвенные растворы приносят различные органические вещества, а также соли фосфорной, азотной и азотистой кислот и аммиака.
Степень минерализации озерных вод Псковской области колеблется в значительных пределах: от 9 до 418 мг солей на 1 литр. По существующей классификации они относятся к водам слабой и средней минерализации.
Величина минерализации вод зависит от состава горных пород, слагающих водосборную поверхность, количества и качества подземных вод, питающих водоемы, и круговорота веществ в озерах.
Высокая минерализация воды свойственна озерам, водосборы которых сложены карбонатными породами, а также водоемам, в которые поступают глубинные подземные воды. Относительно высокой минерализацией характеризуются озера центральных и западных районов области, где мощность четвертичных отложений невелика, к тому же они насыщены карбонатным материалом. В этих районах получили распространение напорные подземные воды. Примером озер с высокой минерализацией являются Березовица (418,7 мг/л), Кривое (306,0 мг/л), Островно (284,9 мг/л), Белая Струга (282,2 мг/л).
Слабой минерализацией отличаются озера, водосборы которых слагаются опесчаненной мореной или песками. Сюда относятся водоемы холмисто-моренных возвышенностей и зандровых равнин, где минерализация воды не превышает 50 - 100 мг/л. Например, озера Судомской возвышенности Лучно и Навережское имеют минерализацию соответственно 75,1 и 104,1 мг/л. Озера Жижицкое и Двинь-Велинское, лежащие среди зандровой равнины, имеют минерализацию от 71,1 до 104,4 мг/л.
Особенно низкая минерализация присуща мелким лесным и заболачивающимся озерам. Так, например, в расположенном в Полистовском болотном массиве озере Руссокм зольный остаток составляет всего 11,2 мг/л.
Поскольку в питании озер Псковской области принимают участие преимущественно атмосферные воды и подземные воды верхнего водоносного комплекса, главным солевым компонентом их являются бикарбонаты. Сульфаты и хлориды содержатся в более глубоких водоносных горизонтах, поэтому в солевом составе озерных вод играют второстепенную роль. В связи с наличием прослоек гипса в верхней карбонатной толще коренных пород, на территории Порховского, Псковского, Печорского районов можно ожидать несколько повышенного содержания в озерных водах сульфатов. По ионному составу воды псковских озер относятся к гидрокарбонатно-кальциевому типу.
Все наши озера со временем заиливаются, зарастают и заболачиваются, являясь накопителями мощных органических осадков на дне. Если образующееся в них органическое вещество в течение года полностью минерализуется на зольные элементы и углекислый газ, все идет нормально. То, что было организмами поглощено, вновь возвращается после минерализации органики в воду и снова участвует в биотическом круговороте веществ. Если же органики образуется больше, чем ее может минерализоваться, то прежде всего появляется острый дефицит кислорода, вызывающий огромные изменения в последующей жизни озер. В условиях недостатка кислорода при разложении органики появляются не полностью окисленные органические продукты. К ним относятся гуминовая, ульминовая, креновая и апркреновая кислоты. В заиленных, зарастающих и заболачивающихся озерах их накапливается так много, что вода приобретает коричневый цвет.
Эти вещества являются не в полном смысле слова кислотами, а коллоидными кислотами. В отличие от обычных кислот они сами, как таковые, в заметных количествах не диссоциируют и, следовательно, не обогащают воду ионами водорода и кислотными остатками (анионами). Но они способны разлагать растворенные в воде соли - гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды.
В условиях избыточно увлажненного климата Псковской области глухие озера благодаря разложению солей гумусовыми кислотами никогда не могут быть солеными. Постепенно теряя часть солей на нейтрализацию органических кислот, они становятся менее минерализованными. Если водосборы таких озер бедны железом, то вода в них постепенно делается очень мягкой. Примером являются реки Полистовского болотного массива. Так, например, р. Цевлянка приносит в оз. Полисто воду, содержащую только 20,7 мг/л бикарбонатов; 0,5 мг/л сульфатов и 0,5 мг/л хлоридов. Общая жесткость ее 0,84 мг экв/л. Общая амплитуда изменений степени минерализации воды ионами солей следующая. Содержание сульфатов колеблется от 0,0 до 15,3 мг/л, хлоридов - от 0,1 до 5,3 мг/л, а карбонатов от 9 до 456 мг/л. Что касается металлов, то они связаны с этими солями в следующих количествах: кальций - от 0,8 до 79,0, магний - от 0,0 до 12,4 и одновалентные металлы - от 0,0 до 49,2 мг/л.
Средний уровень минерализации воды солями для озер бассеинов Западной Двины - 165,6 мг/л, Ловати - 179,1 мг/л и Чудского озера - 181 мг/л; для озер истоков Великой - 233,8 мг/л. Наименее минерализованную воду имеют так называемые ацидотрофные озера (от слов "аци" - кислота и "трофе" - пища). Так, например, в Алольской группе озер сумма солей следующая (в мг/л):
Озера | Сумма солей | Озера | Сумма солей |
| Плавущее | 9,9 | Чернышок | 18,0 |
| Окуневец | 18,0 | Портки | 18,4 |
| Сухлец | 13,8 | Островно 2 | 22,3 |
| Глушок | 14,9 | Нарово | 26,6 |
Вода в этих озерах почти "дистиллированная". Водосборы указанных озер сложены бескарбонатной мореной, состоящей из песка и алюмокремниевых ангидридов.
Ацидотрофные озера характеризуются большой прозрачностью и голубым цветом воды, а также кислой активной реакцией ее на протяжении всей геологической жизни. Общая минерализация воды ничтожная - от 9 до 27 мг солей на 1 литр. Наиболее кисловодные из таких озер, расположенные в Полистовском болотном районе, по И.Д. Богдановской-Гениэф, имеет следующее значение pH воды: Мочажное - 3,8, Визерное - 4,3, Остаточное (около р. Межницкой) - 4,8, Кокоревское - 5,6, Меженицкое - 6,0, Корниловское - 6,0, Русское - 6,0. При pH воды ниже 7,0 органические кислоты не растворяются и уходят в осадок на дно, образуя ил (гумусовый сапропель). Фитопланктон в ацидотрофных озерах количественно развивается очень слабо, вода прозрачная, сине-голубого цвета, берега чаще всего в виде торфяного уступа, зарастание их ничтожное. Заболачивание идет путем наползания мхов на отложения гумусового сапропеля. Биологическая продуктивность ацидотрофных озер самая низкая, кормность для рыб незначительная. Они могут давать прирост рыбы 5 - 15 кг на гектар в год.
Другую крайность представляют алкалитрофные озера (от слов "алкали" - щелочь и "трофе" - пища). В Алольской группе озер к этому типу относятся озера Белое, Синовино, Островито, Березовое, Лебединое и др. Донные отложения их представлены озерным мергелем ("гажой"). В озере Белом мощность "гажи" достигает 8 м. Выделяющийся при разложении ила CO2 нейтрализуется мергелем. Вода сильно щелочная, колебания pH ее от 7,8 зимой до 8,4 - 9,4 летом. Вся геологическая жизнь у таких озер проходит при щелочной реакции среды. Обилие кальция демобилизует и связывает фосфорную кислоту с образованием труднорастворимых в щелочной среде фосфатов. В водном растворе фосфора нет. Это угнетает развитие фитопланктона. Вода не цветет, прозрачность ее высокая, окисляемость слабая. Однако травянистые растения распространяются от берегов на значительную глубину. Корни их поглощают фосфаты из донных отложений, а высокая прозрачность воды благоприятствует фотосинтезу даже до глубины 5 - 9 метров. В большинстве случаев алкалитрофные озера являются харовыми. Основная первичная продукция в них создается харой и элодеей. Отмирая, эти растения образуют богатый органический ил, которым питается бентос.
Несмотря на малую продуктивность фитопланктона, такие озера нельзя считать малопродуктивными. За счет разложения травянистых растений в них развивается вполне достаточно бентоса и зоопланктона. Их можно отнести к категории озер среднекормных для рыб. Ежегодно они могут давать улов порядка 20 - 30 кг рыбы с одного гектара. Сумма солей в алкалитрофных озерах - от 200 до 400 мг на 1 л. Активная реакция воды в пределах pH от 8 до 9,2. Летом большую часть времени вода не имеет свободного углекислого газа, pH ее 8,4 и выше. Содержание кальция колеблется от 27 до 50,3 мг/л, а бикарбонатов - от 157 до 212 мг/л, сульфатов - от 4 до 14,3 мг/л и хлоридов - от 0,5 до 3,3 мг/л.
Ацидотрофные и алкалитрофные озера встречаются редко. Это крайности. Одни из них приурочены к водосборам из чистейшего песка (ацидотрофные), а другие - к очень карбонатным породам или к выходу ключей, дренирующих известняки (алкалитрофные).
Большинство озер занимают срединное положение между указанными выше типами и относятся к так называемому нормальному типу развития. В этой группе хорошо прослеживается связь между стадией развития и кормностью для рыб. К ней приложима классификация Тинемана и Наумана, которые все озера Северо-Западной Европы подразделили на 3 типа: олиготрофные (малокормные), эвтрофные (высококормные), и дистрофные (некормные). При этом трофность, или трофичность понимается в смысле обеспеченности зеленых растений питательными элементами, необходимыми им для роста и развития. Для области оледенения Европы эти основные типы озер соответствуют различным стадиям в их жизни: олиготрофия - юности, эвтрофия - зрелости и дистрофия - старости.
В раннее послеледниковое время жизнь всех озер Северо-Запада начиналась с олиготрофной стадии. А затем по мере потепления климата, развития гумусового горизонта в почвах и повышения минерализации поверхностных вод озера переходили в эвтрофную стадию. На этой стадии они сильно заиливаются, зарастают, что ведет к их заболачиванию. В конце концов такие озера превращаются в дистрофные. Кроме указанных трех основных нормальных типов озер, выделяются два дополнительных типа, занимающих срединное положение.
Мезотрофный, или среднекормный, занимает прмежуточное положение между олиготрофным и эвтрофным типами. Дистрофирующийся тип занимает промежуточное положение между эвтрофным и дистрофным типами. Дистрофирующиеся озера являются также среднекормными, но биопродукционный процесс у них идет совершенно при других условиях гидрологической и гидрохимической среды, чем в мезотрофных озерах.
Эвтрофные озера характерны для озерно-ледниковых равнин. Их водосборы слагают дерновые почвы на суглинках и глинах. Мезотрофные озера наибольшее распространение имеют на Бежаницкой и Судомской возвышенностях. Их водосборы обычно покрыты песчаными и супесчаными почвами, реже суглинками. Дистрофицирующиеся и дистрофные озера встречаются повсеместно. Они не приурочены к определенным водосборам, а являются следствием внутреннего диалектического развития озер.
| Возрастные стадии озер | Средняя глубина (м) | Активная реакция воды (pH) | Содержание бикарбонатов (мг/л) | Общая минерализация (мг/л) |
| Мезотрофная | 9,7 | 6,8 - 8,4 | 74,5 | 106 |
| Эвтрофная | 3,3 | 7,4 - 9,4 | 155 | 215 |
| Дистрофирующая | 3,2 | 8,2 - 6,6 | 71 | 98 |
| Дистрофная | и меньше | 7,0 - 6,0 | 21 | 30 |
