Прозрачность, цвет и соленость воды

Прозрачность, цвет и соленость воды

Основные оптические свойства воды определяют освещённость, цвет и прозрачность. Эти показатели непостоянны и подвержены сезонным изменениям.

Прозрачность воды как способность пропускать вглубь световые лучи зависит от цвета и мутности, т. е. содержания в воде различных окрашенных и минеральных веществ. Величина прозрачности определяется по толщине водного слоя, сквозь который виден белый диск Секки диаметром 30 см (метод разработан в 1865 г. Анджело Секки, итальянским священником, астрономом). Диск на веревке опускают в водоем вертикально до глубины Секки – предела различимости диска, которая принимается за показатель прозрачности воды. Глубина Секки зависит от типа озера и времени года, освещенности. Она возрастает зимой и снижается в период прохождения паводков на реках водосбора.

У глубоких горных озёр прозрачность воды заметно выше по сравнению с озерами равнинных территорий. Она достаточно высока у олиготрофных озер (по диску Секки — до 4—20 м и более), к которым относятся озера Ладожское и Онежское. У малых озер Северо-Запада прозрачность изменяется в пределах 0,5–4 м. Низкие показатели характерны для крупных мелководных озёр, вода которых подвержена интенсивному перемешиванию со взмучиванием донных отложений. Прозрачность воды озера Ильмень, например, не превышает 1–2 м.

Цвет воды обусловлен рассеиванием и поглощением световых лучей. В гидрологии используют шкалы цветности Фореля-Уля и Рt-СО. Первая представляет собой набор пронумерованных пробирок с водой разных оттенков. Набор для открытых водоемов состоит из 21 пробирки. Номера с 1 по 11 содержат воду сине-желтых оттенков, с 12 по 21 – сине-желто-коричневых. Цвет воды по шкале Рt-СО определяется в градусах – чем ближе цвет воды к желтому и далее коричневому, тем выше значение Рt-СО. Цвета поверхности водоёма и воды обычно не совпадают. Поверхность озера темнеет, когда небо покрыто облаками, а в солнечную ветреную погоду становится синей. На цвет малых озёр дополнительное влияет гамма оттенков окружающей местности.

Цвет воды неоднороден в различных частях акватории и испытывает сезонные колебания, связанные с изменением объема поступления органических и биогенных веществ. Воды Ладожского озера относятся к синим (5–6 по шкале цветности). Присутствие гуминовых веществ придают водам болотных озёр коричневатый цвет. Во время размножения цианобактерий вода в озерах приобретает зеленоватый оттенок.

Цвет и прозрачность могут быть взаимосвязаны, например, синий цвет свойственен очень прозрачным водоёмам. К таковым относится Кюрлевский карьер в истоках реки Оредеж (озеро Донцо). Водоем образовался в результате прорыва напорных вод в разработки гажи – рыхлой, разновидности карбонатов. Сопоставление данных показателей по нескольким сотням озёр, расположенным в разных природных зонах, показало, что с увеличением градуса цветности по шкале Рt-СО прозрачность уменьшается. При одинаковой цветности наибольшие показатели прозрачности наблюдаются в озёрах таёжной зоны, а наименьшие – в зоне смешанных лесов. Цветность и прозрачность служат индикаторами содержания в воде кислорода, и, следовательно, биопродуктивности водоёма.

Цветение воды — массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды. По интенсивности различают слабое цветение — биомасса водорослей в пределах 0,5—0,9 мг/л; умеренное — 1—9,9 мг/л; интенсивное — 10—99,9 мг/л; гиперцветение — более 100 мг/л. Явление связано с повышением температуры воды и поступлением в водоем минеральных удобрений, особенно фосфорсодержащих, а также синтетических моющих веществ и органических загрязнителей. Рост фосфорной нагрузки ведет к нарастанию интенсивности «цветения» цианобактерий, снижению прозрачности воды с 4 до 1 м, росту дефицита кислорода в глубинных слоях озера и может вызвать замор рыбы.

Исследования озер Псковской области показали, что цветение воды может иметь разные оттенки. Диатомовые водоросли, развиваясь в массовом количестве (до 50 г/ м³) в озерах Жижицком и Елизаровском, вызывают коричневое «цветение» воды. Красновато-розовый цвет воды связан с размножением нитчатых цианобактерий род Осциллатория (Oscillatoria), вишнево-красные нити которых найдены в озерах Пустошкинского района (Белое, Велье, Островито, Кривое). Цианобактерии способны интенсивно вегетировать и окрашивать воду не только во время летнего цветения, но и в подледный период [Судницына, 2015].

Соленость воды. Основной солевой состав воды определяют четыре аниона: HCO₃ ^–, CO₃^2–, SO₄^2–, Cl^– и четыре катиона: Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺ и K⁺. Сумму этих ионов называют минерализацией воды (мг/ дм³, мг/дм³). К пресным водоемам относятся озера и водохранилища с минерализацией воды менее 1000 мг/ дм³. Озера с минерализацией от 1 г/кг до 24,7 г/кг относят к солоноватым, с большей минерализацией – к соленым или минеральным.

Иллюстрации

1. Диск Секки.
2. Измерение прозрачности воды с помощью диска Секки.
3. Зависимость прозрачности воды озер разных природных зон от ее цветности.
4. Цвет и прозрачность воды озер. 1 – Донцо (Ордовикское плато, Ленинградская область), 2 – Имандра (Кольский полуостров), 3, 4 – Ферапонтовское (Вологодская область).
5. Вид с воздуха на зеленые водоросли на поверхности стоячей̆ воды.
6. Образование хлореллы в лабораторных условиях.

Народные термины

Прозрачность воды

Вода прозрачная

Вода белая – из иллюстрации к плещина – ‘дно озера, реки’: «Белозеро, вода бела, дак видна вся плещина» (Пуд.) [СРГК, 5, с. 547].

Белово́дный – ‘с чистой, прозрачной водой’: «Самречка вытекает из Самозера, белово́дно, хоро́шо озеро. Ко́ккоозеро белово́дно, там щу́ка, ясь есь» (Сенная Губа) [Мызников, 2021, с. 44].

Вода мутная

Ня́ша – ‘грязь, тина в озере’: «А неводи́ть, нё́водом жэ чи́стят, в о́зере-то ра́зна ня́ша» (Хаймусово) [Мызников, 2021, с. 302].

Закиса́ть – ‘становиться мутной, грязной (о воде в озере)’: «А неводи́ть, нё́водом жэ чи́стят, в о́зере-то ра́зна ня́ша, пото́м она́ закиса́т, почему́ и ры́бы стано́витсэ ме́ньшэ. А ра́ньшэ неводи́ли, э́то фсё выта́скивали, чи́ста вода́ была́» (Хаймусово) [Мызников, 2021, с. 146]

Цветение воды

Вода цветет– из иллюстрации к пробежной – ‘проточный, текучий, не стоячий (о воде): «В озере вода цветёт, а там в речке у монастыря' пробежна'я вода» (Кир. Ферап. + Ник.) [СВГ, 8, с. 74].

Озеро цветет – см. иллюстрацию к несколькú: «Нашэ озеро чишше фсех озероф, цветёт нескольки рас в лето» (Гд.) [ПОС, 21, с. 236].

Водоемы с гиперцветением

Гниля́га – ‘озеро со стоячей водой’ (Белом.) [СРГК, 1, с. 347].

Глазник – ‘стоячее озеро’: «Ямья — это где глухие озерка, это где туда течет, а с него не течет, глазники» (Медв.); «Глазники — это такие глухие озерка, бездонны, потом застается, в их глазники, вода да мох» (Медв.); (Медв.) [СРГК, 1, с. 337].

Липкое озеро – липкий – ‘вязкий, засасывающий’: «Озеро травянистое, тина там, липко оно» (Выт.) [СРГК, 4, с. 123].

Соленость воды

Пресная вода

Свежая вода – пресная вода: «Снек-то ста́нёт та́ять и вот э́та вода́, она́ не так солё́ная. Но она́ почти́ све́жая» [Мызников, 2021, с. 679].

Соленоватая вода

Мусокóй и мысóкий – ‘полупресный (о воде)’: «Вода у нас кака-то мусока. Она така не солена и не свежа. Межеумок, бессола вода» (Кем.); «Когда воды большие ходят, так из залива в озеро зальется и получается мысóка вода, рассольна, пить нельзя» (Кем.) [СРГК, 4, с. 272].

Топонимы

Лимнонимы

Белое Озеро – ‘озеро’: «Ономедь Васька Быков такого отарапка пёр с Белого Озера» (Бор. + Хв.) [НОС, с. 704].

Белое – озеро, Лужский район, Ленинградская область.

Черное – озеро, Мшинский заказник, Лужский район, Ленинградская область.

Светлое Озерко – ‘озеро около пос. Кабожа’: «Светлое Озёрко, вода в ём очень прозрачная, видна любая палочка на дне, любой камень» (Хв.) [НОС, с. 704].

Черное (Черношка) – озеро. Деревня Костуя, Любанское городское поселение, Тосненский район, Ленинградская область.

Ойконимы

Белозерск – город, Вологодская область.

Комментарии

Народная терминология, описывающая органолептические свойства озерной воды, в диалектных словарях относительно немногочисленна. Она упорядочена с использованием бинарных оппозиций (чистый, прозрачный / мутный; солоноватый / пресный). Системы лимнонимов построены по аналогичному принципу. В соответствии с относительными показателями цвета и прозрачности воды озера могут делиться на черные и белые. Значительная часть черных озер расположена в болотных массивах. Это небольшие водоемы с водой коричневых оттенков. У белых озер более выражена синяя составляющая, выше прозрачность. Обычно это водоемы бóльшей площади. На Северо-Западе и в других регионах страны зафиксированы парные лимнонимы – Черное и Белое, Солёное и Сладкое, не имеющие непосредственного отношения к цвету и прозрачности водоемов.

Цветение воды, с которым может быть связано снижение рыбных запасов, маркировано глагольными лексемами закисать – ‘становиться мутной, грязной (о воде в озере)’ и худе́ть – ‘становиться менее рыбным (об озере)’: «Фсё нельзя́ , и в озё́рах, я щита́ю, со́рна ры́ба попусту озё́ра то́лько худе́ют от э́тово. А неводи́ть, нё́водом жэ чи́стят, в о́зере-то ра́зна ня́ша, пото́м она́ закиса́т, почему́ и ры́бы стано́витсэ ме́ньшэ» (Хаймусово) [Мызников, 2021, с. 107].

Для более детального анализа восприятия цвета и других органолептических характеристик водоемов необходимы дополнительные диалектологические исследования. Особенности восприятия оптических характеристик водоемов местными жителями и туристами могут стать предметом кросс-культурного анализа и найти практическое применение при брендировании туристских территорий. В настоящее время в сети Интернет зафиксированы названия-метафоры Мальдивы и Русские (Ленинградские) Мальдивы, используемые применительно к озеру Донцо и затопленным разработкам у деревни Волгино (Голубая Лагуна, Новгородские Мальдивы).

Модельные объекты

Озеро Имандра. Кольский полуостров, Мурманская область.

Озеро Донцо – Кюрлевский карьер. Ордовикское плато, сложенное карстующимися породами – известняками и доломитами. Ленинградская область.

Озеро Белое, Оредежское сельское поселение, Лужский район, Ленинградская область.

Озеро Белое, Вологодская область.

Озеро Черное (Черношка).  Деревня Костуя, Любанское городское поселение, Тосненский район, Ленинградская область.

Ферапонтовское озеро. Национальный парк «Русский Север», Вологодская область.

Посещение модельных объектов

Прозрачность воды в озерах подвержена сезонным колебаниями. Наиболее низкие показатели, влияющие на эстетическую привлекательность водоемов, наблюдаются в периоды весеннего половодья и осенних паводков, а также во второй половине лета во время цветения воды. Недопустимо использование воды с повышенной интенсивностью цветения для питья. Купание в «цветущих» водоемах также представляет опасность для здоровья.

Черные озера на заболоченных междуречьях труднодоступны в теплый сезон.

Источники

Догановский А. М. Гидрология суши (общий курс). СПб.: РГГМУ, 2012. 524 с.

Новгородские Мальдивы. Электронный ресурс]. URL: https://dzen.ru/a/YLPsJatB0kVA-y1F (дата обращения: 11.02.2024).

Судницына Д. Н. Экология водорослей Псковской области. Учебное пособие. Псков: ПГПУ, 2005. 128 с.

Цветение воды / Экология. Справочник. (ru-ecology.info). [Электронный ресурс]. URL: https://ru-ecology.info/term/13298/?ysclid=lucpm7q4kb756100983 (дата обращения: 11.02.2024).

Эдельштейн К. К. Лимнология (Бакалавр. Академический курс). М.: Юрайт, 2018. 398 с.

Бродская Н.А., Виноград Н.А., Соколова А.А. Полевая гидрогеология. Учебно-методическое пособие по учебной ознакомительной практике по гидрогеологии /Образовательно-просветительский проект Российского государственного гидрометеорологического университета «Гидросфера: моря и воды суши». Вып. 1. СПб.: РГГМУ, 2023. 114 с. URL: https://vk.com/doc11024045_669312459?hash=wCZBmQKPrCtTV5uUbNyRl5HpJCZzD0wzMjD1QaR44vg&dl=qAh4SUSkuB3cqWsgdXPP8PbSlVvzz7ZGb4k1XaGo3PD.

Составители

Головань Е. В., Соколова А. А.