В цілому формування гідрохімічного режиму незарегульованих ділянок Дніпра і його водосховищ, що залишилися, як найважливішої передумови якості води й біопродуктивності, – процес складний, багатофакторний, залежний від комплексу природних, біологічних і антропогенних чинників. Проте основним моментом є та обставина, що у водосховищі, в порівнянні з річкою, змінений тип кругообігу речовин: у річці – транзитний стік, у водосховищі – майже замкнутий кругообіг.
Наслідком цих перебудов з'явилися суттєві зміни гідрологічних і хімічних показників водних мас, а також гідробіологічного режиму, глибокі порушення функціонування водних екосистем, які склалися в річці в ході еволюції біосфери екологічної рівноваги. Це, в свою чергу, стало причиною виникнення ряду негативних наслідків, що особливо загострилися у зв'язку з посиленням масштабів використання природних ресурсів і впливу антропогенного чинника на формування якості води і біологічної продуктивності водосховищ [9, 67].
Основні інгредієнти хімічного складу і якості води окремих водосховищ. Формування хімічного складу природних вод і їх якості у водосховищах - процес складний, багатогранний, такий, що змінюється як у часі (в багаторічному і сезонному аспектах), так і в просторі, тобто по-різному в окремих водосховищах і на їх різних ділянках.
Таблиця 3 Середньорічні концентрації різних форм мінерального азоту, фосфору і заліза у воді дніпровських водосховищ [9]
| Водосховище | NH4+, мгN/л | NО2–, мгМ/л | NО3–, мгМ/л | Сума, мгN/л | Фосфор, мг/л | Залізо, мг/л | ||
| загальний | розчинений | загальне | розчинене | |||||
| Київське | 0,78-1,1 | 0,026-0,068 | 0,20-1,40 | 1,01-2,2 | 0,05-0,1 | 0,012-0,027 | 0,42 | 0,19 |
| Канівське | 0,70-1,3 | 0,017-0,070 | 0,19-1,60 | 0,91-2,6 | 0,08-0,15 | 0,041-0,059 | 0,19 | 0,10 |
| Кременчуцьке | 0,41-1,10 | 0,005-0,027 | 0,58-1,35 | 0,76-1,91 | 0,078-0,13 | 0,032-0,059 | 0,19 | 0,07 |
| Дніпродзержинське | 0,61-0,82 | 0,01-0,066 | 0,14-0,48 | 0,8-1,81 | 0,11-0,13 | 0,03-0,08 | 0,19 | 0,10 |
| Запорізьке | 0,66-0,82 | 0,014-0,44 | 0,17-0,25 | 11,87-1,09 | 0,074-0,11 | 0,03-0,08 | 0,18 | 0,09 |
| Каховське | 0,45-0,87 | 0,011-0,109 | 0,16-0.52 | 0,7-1,16 | 0,071-0,121 | 0,031-0,073 | 0,18 | 0,09 |
Це зумовлено географічним положенням водосховищ, їх віддаленістю один від одного, кліматичними особливостями місцевості, метеорологічними умовами року (водність, температура повітря і води, кількість опадів, сонячних днів і ін.), особливостями гідрологічного режиму (табл. 2), положенням водосховища в каскаді, його віком, типом навколишнього ландшафту, інтенсивністю і характером господарського використання водних і біологічних ресурсів водосховища, ступенем його забруднення і євтрофування. У зв'язку з цим кожне з дніпровських водосховищ відрізняється певною специфічністю гідрохімічного режиму, що значною мірою зумовлює його гідробіологічні характеристики і рибопродуктивність (табл. 3).
Розділ 3. Характеристика окремих водосховищ Дніпра
Головним в каскаді і найбільш північним є Київське водосховище. Перекриття Дніпра при його створенні здійснене греблею Київської ГЕС у листопаді 1964 р. Розташоване воно в лісовій зоні країни і приймає воду верхнього Дніпра (до 60 % стоку) і Прип'яті (близько 40% стоку). Малі притоки (Уж, Тетерів, Ірпінь та ін.) формують 5-6 % його загальної приточності. За показниками водообміну (10-15 разів на рік) у багатоводні роки водосховище відноситься до озерно-річкових водоймищ, в маловодні – до озерних (8-9 разів на рік) [16].
Мілководість (ділянки з глибинами до 2,5-3,0 м займають 33-48 % площі), достатньо великі величини сонячної енергії і вмісту біогенних елементів у воді сприяють заростанню водосховища вищими водними рослинами, особливо інтенсивному в північній мілководій частині, гирлах впадаючих річок (Тетерів та ін.), де чагарники з очерету і осоки місцями утворюють смуги шириною 150-200 м.
Мінімальна каламутність води спостерігається в листопаді-березні, весною каламутність води значно підвищується за рахунок повеневих вод, особливо у верхній частині водосховища і дещо знижується до пригребельної. Прозорість води влітку в місцях скупчень синьо-зелених водоростей не перевищує 0,3-0,5 м.
Важливою особливістю водних мас водосховища є їх висока кольоровість, що досягає 70-100 град за хромо-кобальтовою шкалою. Це визначається надходженням вод Прип'яті, які значно багатше гуміновими речовинами, ніж води Дніпра. Саме прип'ятські води додають воді червонувато-бурий відтінок на відміну від світліших зеленуватих вод Дніпра [20, 89].
Мінералізація води в період весняної повені (квітень-травень) складає 120-150 мг/л; влітку підвищується до 250-300 мг/л і максимальних значень (350-380 мг/л) досягає взимку і ранньою весною перед повінню. Особливо підвищується мінералізація в маловодні роки. У верхній частині водосховища вона звичайно дещо вища, ніж у пригребельній.
Середньорічні величини вмісту у воді сполук азоту і заліза наведені в табл. 3. Особливо збагачується вода амонійним азотом у період літнього "цвітіння" і розкладання водоростей (до 2-3 мг/л і вище). Київське водосховище бідне фосфором (табл. 3). Його вода більш насичена залізом, хоча загальний вміст останнього у водосховищах нижчий, ніж у річці до їх створення. Це пояснюється впливом багатих залізом вод Прип'яті, що стікають з боліт і характеризуються слабокислою реакцією, що сприяє розчиненню заліза і переходу його в колоїдний стан.
У порівнянні з іншими водосховищами Київське характеризується мінімальними показниками вмісту кисню й порівняно невисокими межами його максимального насичення. У зимовий період під льодом реєструється дефіцит кисню, що зв'язано із виробітком водосховища і надходженням болотяних вод із низьким вмістом кисню. Це приводить до сильних заморів риби, які поширюються від верхніх до пригребельних ділянок водосховища.
В якості головного Київське водосховище акумулює щорічно до 2 тис. т марганцю, принесеного річками. Максимальною концентрацією зваженого марганцю (12,5-80,0 мкг/л) характеризуються верхні ділянки водосховища в порівнянні з пригребельними (5,0- 16,5 мкг/л) [45]. Концентрація марганцю у воді значно змінюється за сезонами, роками, горизонтами і залежно від донних відкладень. В період падіння вмісту кисню концентрація у воді марганцю (над муловими відкладеннями) може підвищуватися до 1000 мкг/л, що служить перешкодою при підготовці питної води.
Якість води в Київському водосховищі в цілому задовільне. Проте в нижній його частині, особливо взимку, можуть спостерігатися перевищення нормативних показників кольоровості, вміст гумусу та інших органічних речовин, погіршення газового режиму та ін. Влітку погіршення якості води відбувається при "цвітінні" і відмиранні синьо-зелених водоростей. Це свідчить про необхідність найуважнішого відношення до питань охорони водосховища від забруднення, євтрофування та інших несприятливих наслідків господарської діяльності людини у водоймищі й на площі водозбору.
Нижче греблі Київської ГЕС розташовується Канівське водосховище, утворене перекриттям русла Дніпра в 1972 р. греблею ГЕС біля Канева. До району акваторії Канівського водосховища увійшли ділянки Дніпра, зверху обмежені Київським і знизу Кременчуцьким водосховищами.
Прозорість основних водних мас водосховища в період вегетації змінюється в межах 0,5-1,8 м, зменшуючись на верхніх ділянках водосховища (нижче Києва) і в період "цвітіння" води. Суттєвий вплив на формування гідрохімічного режиму водосховища роблять стічні води Києва, що вказує на необхідність їх високого очищення [20, 91].
Мінералізація води в Канівському водосховищі за сезонами року коливається в межах 240-360 мг/л, що за верхніми межами знаходиться в рамках коливань для інших водосховищ каскаду. Переважаючими іонами у воді є кальцій і гідрокарбонат (НСОз–) концентрація їх коливається протягом року і на різних ділянках: для кальцію – 45-56 мг/л, для НСОз– 152-244 мг/л. Вміст сульфатів і хлоридів у воді невисока (15-56 і 12-20 мг/л відповідно), підвищуючись у районах, прилеглих до ділянок скидання стічних вод. В цілому граничні концентрації головних іонів знаходяться або в інтервалах коливань, характерних для Київського водосховища (гідрокарбонат, кальцій, хлор, сульфати, сума іонів), або дещо перевищують їх за нижніми межами (магній, натрій і калій).
Вміст кисню у воді коливається в межах 5,6-14,6 мг/л (40-145 % насичення). Зниження кисню спостерігається в придонних шарах води і на забруднених ділянках.
За Канівським водосховищем нижче за течією річки розташовано Кременчуцьке – одне з найбільш великих водосховищ каскаду. Знаходиться воно в лісочагарниковій зоні на ділянці Дніпра між Кременчуком і Каневом. Поповнюється в основному водами Канівського водосховища. Роль приток – Супой, Золотоноша, Ірклей, Сула (з лівого берега), Рось, Олипанка, Тясмін, Цибульник (з правого) – в його водному балансі порівняно невелика.
Прозорість води змінюється в основному в межах 0,6-1,6 м, але в зимовий період, особливо в пригребельних ділянках, підвищується до 5 м і більше, а влітку в період "цвітіння" води синьо-зеленими водоростями зменшується до 0,2-0,3 м. Кольоровість води водосховища коливається в межах 20-40 град, тобто значно нижче, ніж у вищерозміщених водосховищах, що пояснюється переважанням менш гуміфікованих дніпровських вод.