Водная взвесь и ее влияние на суммарное ослабление света в озерной воде
УДК 53:556.55
Аннотация
Материалы, использованные и представленные в данной работе, получены авторами в период 2012-2021 гг. в ходе полевых выездов на пресноводные водоемы Алтайского края. За исследуемый период, по данным гидрооптических измерений, значения показателя ослабления света в диапазоне 400-800 нм, рассчитанных при натуральном основании логарифма в поверхностном слое озер Лапа и Красиловское, варьировали в широких пределах 2,3-19,7 м-1 и 2,9-35,0 м-1 соответственно. Для оценки оптического влияния водной взвеси на суммарный показатель ослабления света рассчитан ее относительный спектральный вклад, а также вклад желтого вещества, хлорофилла и чистой воды на следующих длинах волн: 430, 550 и 670 нм. В результате расчетов получено, что в воде эвтрофного озера Лапа взвесь оказывает максимальное влияние на показатель ослабления света в осенне-зимний период. Осенью максимальный вклад взвеси наблюдался в 2015 г. (на всех трех длинах волн), достигая 88,5 %, минимальные вклады взвеси приходились на 2017 г.: 1,8-2,4 %. Для эвтрофно-гипер-эвтрофного озера Красиловское максимальные вклады взвеси в показатель ослабления света несколько более 70 % зафиксированы в 2014 г. зимой и весной — 71,3 % при λ=430 нм и 71,1 % при λ=550 нм соответственно.
Для определения размерного состава и счетной концентрации частиц водной взвеси использован метод оптической микроскопии. В результате получено, что средневзвешенный радиус частиц в поверхностном слое оз. Лапа за исследуемый период составил 1,2 мкм, в оз. Красиловское — 1,4 мкм. Среднее значение счетной концентрации частиц взвеси в озерах за период наблюдений изменялось в пределах от 0,2·106 см-3до 14,7·106 см-3 и составило порядка 3,3·106 см-3 для оз. Лапа и 3,0·106 см-3 для оз. Красиловское.
Скачивания
Metrics
Литература
Лопатин В.Н., Приезжев А.В., Апонасенко А.Д., Шепелевич Н.В., Лопатин В.В., Пожиленкова П.В., Простакова И.В. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред. М., 2004.
Reinart A., Paavel B., Pierson D., Strombeck N. Inherent and apparent optical properties of Lake Peipsi, Estonia // Boreal Env. Res. 2004. № 9.
Mitchell B.G., Kahru M., Wieland J., Stramska М. Determination of spectral absorption coefficients of particles, dissolved material and phytoplankton for discrete water samples // Ocean Optics Protocols for Satellite. Ocean Color Sensor Validation. 2002. Revision 3. Vol. 2. Chapter 15.
Onderka M., Rodny M., Veliskova Y. Suspended particulate matter concentrations retrieved from self-calibrated multispectral satellite imagery // J. Hydrol. Hydromech. 2011. Vol. 59. № 4. DOI: 10.2478/v10098-011-0021-9.
Korosov A.A., Pozdnyakov D.V., Shuchman R., Sayers M., Sawtell R., Moiseev A.V Bio-optical retrieval algorithm for the optically shallow waters of Lake Michigan. I. Model description and sensitivity/robustness assessment // Transactions of KarRC RAS. 2017. № 3. DOI: 10.17076/lim473.
Shuchman R.A., Leshkevich G., Sayers M.J., Johengen T.H., Brooks C.N., Pozdnyakov D. An algorithm to retrieve chlorophyll, dissolved organic carbon, and suspended minerals from Great Lakes satellite data // J. Great Lakes Res. 2013. Vol. 32.
Churilova T.Ya., Moiseeva N.A., Latushkin А.А., Suslin V.V., Usoltseva M.V, Zakharova Yu.R., Titova L.A., Gnatovsky R.Yu., Blinov V.V. Preliminary results of bio-optical investigations at Lake Baikal // Limnol. and Freshwat. Biol. 2018. № 1. DOI:10.31951/2658-3518-2018-A-1-58.
Shi L., Mao Z., Wu J., Liu M., Zhang Y., Wang Z. Variations in spectral absorption properties of phytoplankton, non-algal particles and chromophoric dissolved organic matter in Lake Qiandaohu // Water. 2017. № 9. P 352. DOI:10.3390/w9050352.
Clavano W.R., Boss E., Karp-Boss L. Inherent optical properties of non-spherical Marine-like particles - from theory to observation // Oceanogr. and Marin. Biol.: An Ann. Rev. 2007. № 45.
Акулова О.Б. Разработка методов и измерительновычислительного комплекса для оценки экологически значимых гидрооптических характеристик пресноводных водоемов (на примере озер Алтайского края) : Дис. ... канд. тех. наук. Барнаул, 2015.
Копелевич О.В. Малопараметрическая модель оптических свойств морской воды // Оптика океана. Т. 1. Физическая оптика океана / Под ред. А.С. Монина. М., 1983.
Pope R.M., Fry E.S. Absorption spectrum (380-700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements // Applied Optics., 1997. Vol. 36. № 33.
Smith R.C., Baker K.S. Optical properties of the clearest natural waters (200-800 nm) // Applied Optics. 1981. Vol. 20. № 2.
Copyright (c) 2021 Ольга Борисовна Акулова , Владимир Иванович Букатый, Владимир Викторович Кириллов, Олег Михайлович Фроленков
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
