Кіріспе

Флорида штатындағы көл, АҚШ. Апопка көлі – АҚШ-тың Флорида штатындағы төртінші ірі көл. Ол Орландо қаласының солтүстік-батысында 24 шақырым (15 миль) қашықтықта орналасқан, көбінесе Ориндж округінің шегінде, бірақ батыс бөлігі Лейк округіне жатады. Көл табиғи бұлақтармен, жаңбырмен және ылғалды ауа райынан ағып келетін сулармен толығады. Апопка көлінен су Апопка-Боклар каналы арқылы Боклар және Дора көлдеріне құяды. Дора көлінен су Еустис көліне, одан кейін Гриффин көліне, содан соң Оклаваха өзенімен солтүстікке қарай ағып, Сент-Джонс өзеніне жетіп құяды. Көл маңында Магнолия паркі, Апопка көліндегі жабайы табиғат аймағы, Ферндал қорығы, Окленд табиғат қорығы, доктор Брэдфордқа арналған ескерткіш паркі және А. Б. Ньютон атындағы бірнеше саябақтар мен табиғат жолдары бар.

Тарих

1940 жылдары Апопка көлі Орталық Флориданың танымал жерлерінің бірі болды. Балықшылар АҚШ-тың түкпір-түкпірінен Апопка көлінде трофейлік балық аулау үшін келіп тұратын, көл жағасында 21 балықшылар лагері орналасқан еді. Апопка көлінің тарихы 100 жылдан астам уақытқа созылады, ол 1888 жылы Апопка-Боклар каналының салынуымен басталды. 1941 жылы солтүстік жағалауда 20 000 акр (80 км²) аймақты шалшықтан құрғату үшін бөгет салынды. Ауыл шаруашылығы және басқа да көздерден келген, қоректік заттарға толы судың ағып шығуы, көлде су өсімдіктерінің өрбуіне және ойын-сауық құндылығының, сондай-ақ балық қорының азаюына себеп болды. 1980 жылдың шілдесінде жергілікті пестицид өндіруші Tower Chemical Company (TCC) эндокриндік жүйеге зиян келтіретін DDE және басқа да улы химиялық заттарды дұрыс тастамады. Нәтижесінде, бұл химиялық заттар Апопка көліне құйылды, және АҚШ қоршаған ортаны қорғау агенттігі хабардар болды. TCC 1980 жылдың желтоқсан айында қызметін тоқтатты. 1981 жылы EPA тергеу бастады, ал аймақ қолданыстан шығарылып, Superfund тазалау учаскесі деп белгіленді. Барлық күш-жігерге қарамастан, кейбір химиялық заттар Флориданың жер асты суына сіңіп, Орталық Флориданың өзара байланысты көлдері мен су жолдарында тарады. Бұл химиялық зат көлдегі көптеген жануарлардың денсаулығына зиян келтірді, ал аллигаторлар сияқты бірнеше түрлерде сүексіздік және басқа да жыныстық бұзылыстарға әкелді. 1991 жылы Батыс Оранж қауымдастығының жылжымайтын мүлік иелерінің коалициясы Апопка көлінің достары (FOLA) ұйымын құрды, мақсаты – көлді фосфорға толы суды көлге құйып жатқан ауыл шаруашылығы мүдделерінен қайтарып алу. Жазғы ыстық айларда ерозияны болдырмау үшін көл суы егістік жерлерді су басу үшін пайдаланылып, өсімдік өсіру маусымы басталар алдында көлге қайтарылатын. Каналдар мен жоғары сыйымдылыққа ие сорғылар суды суару және су басу үшін немесе қажет болған жағдайда оны шығаруға мүмкіндік берді. Фосфатқа толы су гипереутрофиялық жағдайды тудырды, нәтижесінде су өсімдіктері өрбуіне себеп болды, көлдің түбіндегі өсімдіктердің тіршілігіне қажетті оттегі мен күн сәулесін кемітті. Осы жағдайдың салдарынан ондаған жылдар бойы көлдің құмды түбі терең лаймен жабылды. 1996 жылы губернатор Лоутон Чилс Апопка көлін қайта жаңғырту туралы заңға қол қойды, ол ластануға себеп болған егістік жерлерді сатып алуға қаражат бөлді. Фермалардың жабылуы Сент-Джонс өзені суларын басқару округінің (SJRWMD) бұл аймақты бұрынғы батпақ жерге қайтару жоспарларын бастауына мүмкіндік берді. Аймақ зерттелді, химиялық ластану ошақтары анықталды және тазалау жұмыстары басталды.

Солтүстік жағалауды жақсарту аймағы (NSEA)

Тарихи тұрғыдан алғанда, Апопка көліне түсетін фосфордың 85 пайызы көлдің солтүстік жағалауындағы фермалардан келген. Бұл мәселені шешу үшін округ және АҚШ Ауыл шаруашылығы министрлігі (USDA) 1988 және 2001 жылдар аралығында қалпына келтіру мақсатында көл маңындағы шаруашылықтардың көбін сатып алды. Бұл фермалардан көлге артық қоректік заттардың ағынын азайтуға көмектесті. 1996 жылғы Апопка көлін жақсарту және басқару туралы заң округке фосфор концентрациясының мақсатты деңгейін белгілеуге рұқсат берді. Содан кейін округ Апопка көлі үшін жылына 15,9 тонна фосфорды қалпына келтіруге бағытталған фосфор жүктемесінің мақсатын белгіледі. Бұл 1989 жылдан 1994 жылға дейінгі ауыл шаруашылығынан түсетін шығындарды 75 пайызға азайтуды білдіреді. Бұл мақсат кейіннен көлдің жалпы ең жоғары тәуліктік жүктемесі (TMDL) ретінде қабылданды, оның мақсаты көлдегі жалпы фосфор концентрациясын 55 бөліктей миллиардқа (ppb) жеткізу болып табылады. NSEA-дағы батпақты жерлерді қалпына келтіру Апопка көліне жаңбыр суының ағынын және оған байланысты қоректік заттардың жүктемесін азайта алады, бұл көлдің жақсаруын үдетуге мүмкіндік береді. NSEA-ның инновациялық қалпына келтіру және жаңарту жоспары инфрақұрылымдық талаптарға, топырақты инверсияға және батпақты жерлерді қалпына келтіруге дайындау үшін қажетті топырақты түзету жұмыстарына басымдық береді. Топырақты инверсиялау процесі органикалық беткі қабаттың топырағында (топырақтың жоғарғы 30 сантиметрі) табылған хлорлы органикалық пестицидтердің (OCP) жоғары деңгейін жоюға бағытталған жаңарту әдісі ретінде әзірленді. Пестицидтер жылдар бойы фермаларда пестицидтер қолданылуының нәтижесінде органикалық топырақта сақталады. Инверсия процесінде модификацияланған шаруашылық техникасы қолданылып, бір метрге дейін тереңдікте жыртылып, топырақ кері қайтарылып, ластанбаған топырақ бетке шығарылып, ластанған беткі қабат жабылады. Бұл жұмыс 2009 жылдың мамырында аяқталды және OCP-ның азық тізбегіне енуіне жол бермеуге көмектесті. Инверсия процесі NSEA-дағы шамамен 1600 гектар (4000 акр) жердегі биологиялық белсенді топырақ қабатындағы ластаушы заттарды қауіпсіз деңгейге дейін азайтты. NSEA топырағында көп жылдық ауыл шаруашылығы өндірісінен туындаған фосфор сияқты артық қоректік заттар да бар болды. Ауыз суды тазартудан қалған қалдықтарды "топырақ түзетуші" ретінде қолдану топырақтағы артық фосфорды ұстап қалуға көмектеседі. Бұл аймақ қайта су басқан кезде топырақтан суға фосфордың бөлінуін азайтуға көмектеседі. Топырақ түзетушілер NSEA-дағы шамамен 2800 гектарға (7000 акр) қолданылды және 2009 жылы көбінесе аяқталды. Әр кезең үшін инфрақұрылым құрылысы аяқталғаннан кейін, бағалау дайындалып, қарау үшін жіберіліп, АҚШ Балық және жабайы табиғат қызметіне (USFWS) ұсынылады. USFWS келісімімен қанықтыру және қалпына келтіру су тасқыны басталады. Инфрақұрылым су деңгейінің кең ауқымын қамтамасыз ететін толық батпақты ортаны құруға көмектесу үшін жобаланған. Сондай-ақ, инфрақұрылым NSEA-ның әртүрлі аймақтарында суды тасымалдауға мүмкіндік береді, бұл көлге суды төгу қажеттілігін азайтады. Әр жаңа кезең су басқаннан кейін және табиғи түрде жануарлармен толыққаннан кейін, балық үлгілері жүйелі түрде жиналып, тіндеріндегі пестицидтер деңгейі балық жейтін құстар үшін белгіленген қауіпсіз деңгейден төмен екенін анықтау үшін талданады. Жаңадан су басқан кезеңдер кем дегенде бір жыл бойы мұқият бақыланады, осылайша су азық тізбегі арқылы пестицидтердің жиналуы су құстарына қауіп төндірмейді. Сонымен қатар, пайдалануды бақылау және проблемаларды тез анықтау үшін апта сайын құстарды зерттеу жүргізіледі. 2011 жылдың қаңтарына қарай шамамен 4000 гектар (9870 акр) су басудың әртүрлі кезеңдерінде болды. 2014 жылдың 20 ақпанында NSEA арқылы өтетін Апопка көлінің Loop Trail жолы көпшілікке ашылды.

Саздық ағысы

Апопка көлінің солтүстік-батыс жағалауында және Апопка Боклар каналының батысында орналасқан, жасалма сулы жерлер кешені. Ол 2003 жылдың қараша айында жұмысын бастады, ал жобаның мақсаты – Апопка көлі суындағы фосфор мен ерітілген заттарды азайту. Жүйе шамамен алғанда, төрт жеке сулы жерлерді, сондай-ақ бөгеттерді, арналарды және су өткізгіш каналдарды қамтиды. "Бұздық ағыны" Апопка көлінен сорғыланатын суды тазартады. Көл суында фосфор, балдырлар және ерітілген заттардың мөлшері артық. Су батыстан шығысқа қарай ағып, жеке жасушалардағы бұрандалы қақпалар мен су деңгейін реттегіш құрылғылар арқылы басқарылады. Барлық жасушалардан тазартылған су сорғы станциясына жиналады, онда Апопка Боклар каналына сорғыланады. Тазартылған судың көп бөлігі Апопка көліне қайта оралады, ал қалғаны Лейк округі Су басқармасының қоректік заттарды жою құрылысына (NuRF) қарай ағып кетеді. Ағынды жол жасушаларында өсетін басты өсімдік түрлері – жайық батпақ және бұталы батпақ. Жайық батпаққа пикерлевид (Pontederia cordata), жебе басы (Sagittaria lancifolia), қамыс (Typha sp.), ал бұталы батпаққа перуандық тал (Ludwigia peruviana) және Salix тұқымдасының кейбір түрлері жатады. Сулы жерлерде ашық су жазықтары жиі кездеседі. Көл суы "Бұздық ағынының" су өсімдіктері арқылы өтетін кезеңде ағыс жылдамдығы төмендейді және фосфор мен басқа да қоректік заттарды қамтитын ерітілген бөлшектер судың төменгі қабаттарына шөгіп түседі. Шөгіп қалған органикалық бөлшектер, сондай-ақ шіріген су өсімдіктері жаңа органикалық қабаттарды құрайды, олар жергілікті топырақтарды жабады. Ағынды жүйедегі көл суының тоқтау уақыты әрбір сулы жер жасушасында екіден жеті күнге дейін ауыспайды. Жүйенің су тереңдігі өзгеріп отыруы мүмкін. Барлық экологиялық инженерлік жүйелер сияқты, ағынды жолдың тиімділігі маусымға байланысты өзгереді. Әдетте, салқын айларда (қазаннан мамырға дейін) тиімділік жоғары, ал жылы айларда (маусымнан қыркүйекке дейін) төмендейді. Жеті жылдық жұмыс істеу кезеңінде тиімділік бастапқы болжамдармен сәйкес келеді. 2010 жылға дейінгі ұзақ мерзімді кезеңде жүйе кіріс фосфор мөлшерінің шамамен 28 пайызын (жылына 2,7 тонна) және кіріс ерітілген заттардың шамамен 90 пайызын (жылына 4500 тонна) азайтады.

Жүректілер үшін

Көлден шырша балығын алып тастау, балық денесіндегі фосфорды алып қана қоймай, көл ішіндегі фосфордың қайта айналымын да азайтады. Бұл фосфорға өсу үшін тәуелді болатын балдырлардың мөлшерін азайту арқылы судың тазалығын жақсартады. Басқа көлдерден шырша балығын жинау нәтижесінде азық тізбегі жақсарды, балдырлар азайды, судың тазалығы артты және бағалы балықтардың жағдайы жақсары. Осы процедура Апопка көлінде де осындай нәтижелерге әкелуі мүмкін. 2011 жылдың күзіне дейін шырша балығын аулау арқылы көлден шамамен 8400 тонна балық алынып тасталды. Бұл балық тіндері арқылы көлден тікелей 58 тонна фосфор және 175 тонна азотты алып тастауға тең келеді. Сонымен қатар, шырша балығының тамақтану әсерінен көлге түсетін қоректік заттардың қайта айналымын азайту шамамен 146 тонна фосфор және 862 тонна азотқа бағаланады.

Сулы тіршілік ортасын қалпына келтіру

Аполпа көлінде балық және жануарлар дүниесі үшін орта жасау мақсатында қорғаныс тосқауылдарының артында ылғалды жерлерге өсетін өсімдіктер отырғызылды. Көлдің су сапасы мен тазалығы жақсарып, жергілікті су өсімдіктері қайтадан өсіп жатқандықтан, осы отырғызу жұмыстарының қажеттілігі азайып келеді. Қазіргі таңда 350-ден астам су астындағы жергілікті өсімдіктердің орналасқан жерлерін және олардың көлемін картаға түсіру жұмысы жүргізілуде. Бұл жалпы саны жылдан жылға өзгеріп отырады. Судың тазаруы көлде инвазивті гидрилла өсімдігінің өсуіне де мүмкіндік берді. Гидрилла жергілікті өсімдіктерден жылдам басып өтеді, сондықтан қызметкерлердің күші осы зиянды өсімдіктерді анықтап, гербицидтермен жоюға жұмылдырылған.

Қиындықтар

Флориданың ең ластанған көлін қалпына келтіру күтпеген мәселелермен қатар келді. 1998 жылдың соңы мен 1999 жылдың басында Апопка көліндегі бұрынғы шаруашылықтарда шамамен 676 құс өлгені анықталды. Олардың көп бөлігі американдық ақ пеликан, ағаш сұңқары және көк қанаты болды. Құстардың өлімінің басты себебі – ауыл шаруашылығында қолданылған органохлорлы пестицидтердің (ОХП) қалдықтары еді. Құстар ластанған балықты жеу арқылы ОХП-ны жинақтады. Аймақтық басқарма азық тізбегі арқылы ОХП-ның жинақталуын жақсырақ түсіну үшін зерттеу жүргізді, яғни ластанған топырақтан балыққа, балықтан балық жейтін құстарға дейін. Алдын ала алынған білім Апопка көліндегі бұрынғы шаруашылық жерлерін қалпына келтіруге бағыт береді және ауыл шаруашылығының салдарынан зардап шеккен экожүйелерді қалпына келтіруге арналған басқа да жобаларға қолданылады.

Апопка көлінің су сапасын жақсарту

Апопка көлі су алабынан көлге келетін сыртқы фосфор мөлшерінің азаюына көл суының сапасының жақсаруымен жауап берді. Жалпы фосфор, хлорофилл және Секки мөлдірлігі 1987 мен 2010 жылдар аралығында жақсару тенденциясын көрсетті. Дегенмен, осы 23 жыл ішінде су сапасының нашарлауына әкелген үш жағдай болды. Біріншісі 1993 жылдың наурыз айында болған дауылмен бірге орын алды. Бірақ келесі жылы су сапасының жақсаруы қайта басталды. Екіншісі 2001 және 2002 жылдары ауыр құрғақшылық кезінде болды. Көл көлемінің шамамен 80 пайызы жоғалды және жалпы фосфор концентрациясы артты. Алайда, жақсару тенденциясы келесі жылы да жалғасты. 2004-2006 жылдар аралығында жалпы фосфор концентрациясы 100 ппб-дан төмен болды және 55 ппб-ға жуық TMDL мақсатына жақындады. Бұл ұзақ мерзімді жақсарулар 2004 және 2005 жылдардағы дауылдарға қарамастан сақталды. Соңғы жағдай 2007 және 2008 жылдардағы ауыр құрғақшылық болды, оның салдарынан көл көлемінің 52 пайызына дейін азайды. Көлдің су деңгейі төмендегенде жалпы фосфор концентрациясы күрт өсті, бірақ 2009 жылы жалпы фосфор концентрациясы қайтадан төмендеді және төмендеуін жалғастырды, ал 2010 жылы су сапасы жақсара берді. Соңғы деректер (2011 жылдың қыркүйегі) көрсеткендей, жалпы фосфор концентрациясы 80 ппб (базалық кезеңмен салыстырғанда 62% төмендеу), хлорофилл a 52 ппб (36% төмендеу), ал судың мөлдірлігі (Секки тереңдігі) 37 см (53% жоғарылау) құрады.