Нагрузка на проточные воды проявляется при строительстве энерго добывающих, навигационных и ирригационных гидросооружений
При заборе питьевой и хозяйственной воды и попадании в них теплоотводящих и загрязненных сливных стоков.
Строительство гидросооружений. Как указывает Е. Г. Тулла, первые мероприятия по гидро обустройству стали проводить с ростом численности населения и началом индустриализации на верхнем Рейне с так называемой коррекции Рейна (ректификации) с целью понижения уровня воды при паводках. Цель была достигнута с помощью выпрямления и сужения русла реки до 200 - 250 м, перекрытием боковых рукавов и ответвлений и прорезание меандр речных излучин.
Изменение видов при строительстве гидросооружений
Выпрямление русла способствует увеличению водной массы при повышении скорости течения и приводит к глубокой эрозии русла. Потеря прежним водно болотным ландшафтом способности удерживать воду привела к увеличению частоты наводнений и снизила эффективность мер по поддерживанию низкого уровня воды в реке, вследствие этого снизился уровень грунтовых вод и освободились дополнительные пахотные земли. Природные влажные биотопы были уничтожены в пользу культурных ландшафтов.
Изменения сопровождались резким сокращением числа видов и образованием степного ландшафта.
При проведении гидротехнических работ часто уничтожается растительность берегов. Отсутствие чередования света и тени приводит к однородности видового состава. Укрепление берегов и дна вытесняет характерные для них виды, заставляет покинуть прежние места обитания.
В хорошо освещенных и медленно текущих по искусственным ступеням гидросооружений водах начинается массовое размножение речного планктона с нарастающей эвтрофикацией вод. Экологически важные зоны плесов и заводей (малые биотопы, гнездовья и нерестилища) при сухой прокладке водонепроницаемых русел и строительстве набережных уничтожаются. Уже на начальной стадии строительных работ при расчистке русла состав растительных видов (преимущественно вод.) сокращается с последующим сокращением состава видов животного мира. При повышении скорости течения эрозия и углубление речного ложа усиливаются. Из-за гидростроительных мер по противодействию этому процессу и возведения каскадных гидростанций река превращается в цепочку застойных зон (например р. Лех). Уровень воды в них колеблется, вплоть до случаев пересыхания, сопровождаемых нарушением и прерыванием циклов, типичных для нормальных рек. Биотопы приобретают озерный характер.
В ФРГ только 10% проточных вод можно рассматривать как близкие к природе; только после 1945 г. были обустроены 40 000 км речных участков. К вредным загрязнителям вод относятся соли, соединения тяжелых металлов, а также все вещества легко или трудно разлагаемые биологическим путем.
К нежелательным экологическим нагрузкам относится хлорирование питьевой воды. Все виды нагрузки имеют разную степень негативного действия, но в совокупности они представляют большую опасность для видового состава рек.
Засоление
Сильное засоление рек вызывается остаточными щелочными стоками калийных горных выработок и копей. В них содержатся вредные для растений соли магния и поваренная соль, а также токсичные для животных ионы К+.
Особые нагрузки испытывают Рейн, Верра и Везер. Развитие видов в засоленных реках подчиняется 2-му основному биоцеиотическому принципу (Тинеманн): "Чем более условия существования отдаляются от нормальных и оптимальных для большинства организмов, тем более бедным по составу видов, но более богатым по их численности может стать биоценоз". В р. Верра около 1930 г. было замечено сильное уменьшение числа растительных видов, сопровождаемое вымиранием рыб. Река заселилась видами, существующими в засоленной воде.
Так, галофильный бокоплав (Gammarus tigrinus) вытеснил вымершего водяного рачка (Cammarus pulex). Кроме легко адаптирующихся к засолению эвригалинных видов на высокое содержание солей в р. Верра указывает появление живущих в соленой морской воде стеногалинных видов. В итоге наблюдаются резкое уменьшение численности беспозвоночных — важнейшего звена в цепи питания, и, как следствие, десятикратное уменьшение количества рыбы.
Тепло стоков
Локальное повышение температуры воды в водоемах уменьшает содержание в ней кислорода и повышает скорость химической реакций (правило ТС). Повышение скорости реакций ускоряет самоочищение проточных водоемов. Поскольку вода из системы циркуляционного охлаждения теплостанций, как правило, насыщена кислородом, ее слив не является особой проблемой.
Проблемой становятся теплые стоки при их локальной встрече с теми биотопами, температурный диапазон существования которых не совпадает с выходящими за его пределы температурами стоков. Для рек с наличием теплых стоков разрабатываются планы-графики тепловых нагрузок с перечнем запланированных мероприятий. Малейшие, даже кратковременные отклонения от графика и параметров теплой воды приводят к смещениям в спектре речных видов.
