Выявление степени воздействия Читинской ТЭЦ-1 на оз. Кенон.

Существующая система водовыпуска  № 1 (рис. 19.) в данном проекте рассматривается  в экологическом отношении оптимальной, так как исключает возможность  заморных явлений в зимнее время  и активизирует деятельность фильтратов и тем самым, увеличивает самоочищающую  способность озера. Другие системы  охлаждения, такие как, башенные градирни и вентиляторные градирни, включая  градирни конвективного (сухого) типа, в экологическом отношении существенно  хуже.

 

Живые организмы (гидробионты), населяющие водоемы, тесно связаны между  собой условиями жизни, и в  первую очередь ресурсами питания. Гидробионты играют основную роль в  процессе самоочищения водоемов. Часть  гидробионтов (обычно растения) синтезируют  органические вещества, используя при  этом неорганические соединения из окружающей среды, такие, как CO₂, NH₃ и др.

Другие гидробионты (обычно животные) усваивают готовые органические вещества. Водоросли также минерализуют органические вещества. В процессе фотосинтеза они при этом выделяют кислород. Основная часть кислорода поступает в водоем путем аэрации при контакте воды с воздухом.

Микроорганизмы (бактерии) интенсифицируют  процесс минерализации органики при окислении ее кислородом.

Отклонение экосистемы от равновесного состояния, вызванное, например, сбросом  сточных вод, может привести к  отравлению и даже гибели определенного  вида, которое приведет к цепной реакции угнетения всего биоценоза. Отклонение от равновесия интенсифицирует процессы, приводящие водоем в оптимальное состояние, которые называют процессами самоочищения водоема [4].

По данным Дочернего предприятия  ФГУП РосНИИВХ Федерального государственного унитарного предприятия «Восточный научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов при Читинском государственном  университете», за время эксплуатации ТЭЦ произошли изменения в биологических сообществах населяющих водную среду оз. Кенон.

С продуцентами, которые включают в себя фитопланктон и макрофиты произошли изменения, суть которых изложена ниже.

 

5. Воздействие на фитопланктон

 

Сообщество планктонных водорослей можно считать сформировавшимся и достаточно стабильным. Численность  видов, входящих в состав фитопланктона (около 150), достаточно обычна и представлена преимущественно планктонными, космополитными и пресноводными водорослями. За время эксплуатации ТЭЦ, максимальная численность фитопланктона возросла в 50 раз, в то время как биомасса по данным 1968, 1972 и 1986 гг. увеличилась менее чем в два раза (табл. 6). Это говорит о резком измельчании фракции фитопланктона оз. Кенон и служит ярким показателем антропогенного евтрофирования.

 

Таблица 6 – Межгодовые изменения численности и биомассы фитопланктона оз. Кенон

	1968	1972	1986
Численность, млн. кл/л	4,0	70,0	186,0
Биомасса, мг/л	4,0	3,0	7,5

 

К числу изменений структуры  фитопланктонного сообщества относится  уменьшение видового разнообразия диатомовых водорослей (с 28,9 до 20,6% от общего содержания таксонов рангом ниже рода), и напротив, увеличение синезеленых (с 13,3 до 15,8%, соответственно) и зеленых за счет десмидиевых (с 46,5 до 53,3%). Среднегодовые показатели биомассы довольно низкие (1…2 мг/л), что характеризует водоем как мезотрофный с чертами евтрофии. Особенность сезонной динамики биомассы фитопланктона состоит в том, что наибольший пик двухвершинной кривой приходится не на лето, а на весну или осень, т.е. вегетационный период увеличился за счет искусственного подогрева вод [6].

 

 

5. Воздействие на макрофиты

 

Прибрежно-водная и водная растительность представлена 49 видами. Для озера  характерно поясно-фрагментарное распределение  растительности. В 1964-67 гг. все озеро зарастало, включая центральную часть. В результате поднятия уровня воды более чем на один метр в 1970-71 годах водная растительность в центральной части водоема исчезла. В последующие годы произошла смена доминантов с появлением видов евтрофентов. Площадь зарастания составила 44%. Колебания фитомассы в 60-х годах составляли 0,7… 1,9 т/га, в 80-х - 0,4…2,6 т/га в воздушно-сухом весе. Общая продуктивность водной растительности составила в 1986 г. 6360 ккал/м². Тепловое загрязнение проявилось в подогреваемой зоне увеличением густоты зарослей и сдвигом сроков вегетации рдеста курчавого (более раннее отмирание растений и более раннее прорастание турионов).

Судя по соотношению продуктивности низших и высших растений, евтрофикация оз. Кенон идет по «макрофитному  типу» [6].

 

6. Воздействие на зоопланктон

 

По данным Дочернего предприятия  ФГУП РосНИИВХ Федерального государственного унитарного предприятия «Восточный научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов при Читинском государственном  университете» видовой состав зоопланктона включал около 60 видов животных. За период эксплуатации ТЭЦ смена доминирующих видов не произошла, а зарегистрированы незначительные изменения в субдоминантах. В подогреваемой и не подогреваемой зонах видовой состав не различался, но различалась структура и соотношение видов. Среднегодовая биомасса (1,5 г/м³), наблюдаемая в 1969-72 гг. осталась практически неизменной [6].

 

7. Воздействие на зообентос

 

Состав зообентоса представлен 116 видами. Донная фауна представлена широко распространенными палеарктами, обычными для водоемов евтрофно-мезотрофного типа. Наряду с широко распространенными видами отмечены элементы амурской фауны. Характерной чертой структуры сообщества зообентоса оз. Кенон является небольшое число доминантных видов. Основу численности и биомассы зообентоса составляли хирономиды (от 51 до 67%). Роль доминантов в различных зонах озера за период исследования менялась и, особенно, в силу воздействия антропогенного фактора, довольно определенно выраженного в зоне влияния подогретых вод ТЭЦ. За период эксплуатации ТЭЦ в зообентосе озера произошли определенные изменения. В среднем по озеру общая численность и биомасса бентоса с 1969-72 годов возросла к 1985 г. с 3 до 23 тыс. экз./м² и с 19 до 60 г/м² , затем понизилась к 1991 г. до 1,8 тыс. экз./м² и 10 г/м. Большой диапазон межгодовых колебаний численности и биомассы зообентоса связан с техногенной и антропогенной нагрузкой на этот водоем, эту нагрузку в большей степени испытывает на себе сообщество донных животных, обитающих на поверхности и в верхних слоях загрязняющихся донных отложений [6].

 

8. Воздействие на рыбы

 

По данным Читинской областной  инспекции рыбоохраны озеро Кенон  относится к рыбохозяйственному водоему 1-й категории, в нем водятся: окунь, амурская щука, амурский чебак, серебряный карась, амурский сазан, амурский сом, белый амур и толстолобик. Следует  отметить, что окунь был вселен в озеро в 1919 г., после чего состав ихтиофауны заметно изменился. Аклиматизантами  также являются белый амур и толстолобик. Это типичный окунево-чебачий водоем.

Абсолютная численность рыб  в оз. Кенон по результатам акустической съемки в августе 1989 г. составила 236,6 тыс. шт., в среднем по акватории  водоема 146 экз./га. Абсолютная ихтиомасса рыб в оз. Кенон - 25 тонн, средняя - 15,1 кг/га. Данные показывают, что под воздействием антропогенного фактора произошло снижение рыбопродуктивности в 1,5-2 раза. Возможный вылов рыбы в оз. Кенон составляет 8 т.

В последние годы неоднократно предпринимались попытки рыбохозяйственного освоения озера: в 1972...1974 гг. были проведены опыты по подращиванию и запуску в озеро толстолобика и белого амура; в 1982...1983 гг. - опыты по подращиванию молоди сиговых рыб (пеляди); в 1997...1999 гг. существовало рыбное хозяйство на территории ТЭЦ-1, где выращивались мальки карпа [6].

 

9. Воздействие на бактериопланктон

 

Среди редуцентов, представленных бактериопланктоном, произошли следующие изменения. Общая численность бактериопланктона в 1969-72 годах составила в среднем 1,3 млн. кл./мл, что характерно для евтрофных озер. Данный показатель был достаточно вариабельным: численность колебалась в пределах 0,2 - 4,2 млн. кл./мл. Средняя численность гетеротрофных бактерий составляла 731 кл./мл, время их генерации 4,2-28,5 часа. Тепловое воздействие ТЭЦ отразилось на микробиологических показателях оз. Кенон. При этом наиболее показательным параметром оказалась численность гетеротрофных бактерий, обитающих в толще воды, которая возрастает в зоне теплового влияния, а также в результате прохождения воды через теплообменную систему ТЭЦ. В поверхностном слое воды зоны теплового влияния происходит более интенсивное продуцирование бактериальной биомассы. Однако в наибольшей степени влияние подогрева сказывается на микрофлоре грунта, где очень сильно возрастает численность гетеротрофных, а также гнилостных, образующих сероводород бактерий. Здесь же наблюдается повышенное содержание сульфидов в грунтах, которые накапливаются здесь вследствие активизации микробиологических процессов [6].

 

Глава 4 Мероприятия по снижению  
теплового и органического загрязнений

 

4.1 Методы решения эвтрофирования

 

Методы могут быть профилактическими  и восстановительными (см. табл. 2.). Первые экологически более приемлемы, так  как в этом случае основное внимание уделяется источнику поступления  веществ и результаты имеют долговременный характер (Б.Хендерсон-Селлерс, Х. Р. Маркленд, 1990). Эти методы основаны на уменьшении поступления в воду биогенных  веществ, но они имеют два недостатка. Во-первых, они редко эффективны там, где доминируют рассредоточенные источники биогенных веществ. Во-вторых, там, где существенным источником биогенных  веществ являются донные отложения, снижение биогенной нагрузки просто увеличит диффузионный градиент между  водой и донными отложениями, ускорив таким образом поступление  автохтонного вещества из отложений  в водную среду. Эта буферная способность  не даст ощутимых результатов до тех  пор, пока не исчерпается запас биогенных  веществ в донных отложениях.

При таких ситуациях профилактические методы могут быть заменены или дополнены  восстановительными методами, которые  основаны на удалении биогенных веществ  из воды и, таким образом, дают незамедлительные результаты. Но так как они, не устраняют  первопричину проблемы, их эффективность  ограничена и действия необходимо повторять  неоднократно. Следовательно, восстановительные  методы не могут дать долговременных результатов без применения профилактических методов.

Многие схемы восстановления водоемов используют оба метода, так как  профилактический метод дает долговременное улучшение, а восстановительные  методы выправляют ситуацию и снижают  буферную способность донных отложений. К восстановительным методам  прибегают реже, если достигается желаемый трофический уровень и профилактические методы способны сохранить этот уровень.

В целях защиты водохранилища от поступления загрязняющих веществ  с площади его водосбора необходимо создание «технических водоохранных зон».

Таблица 9

Методы решения эвтрофирования

Методы решения
Профилактические	Восстанавливающие
контроль сброса; удаление и подавление активности биогенных веществ; использование предварительного отстойника; рациональное использование земель; изменение вида веществ;	отвод стока; разбавление; углубление дна; драгирование; спуск водохранилища; изъятие вод из гиполимниона; изоляция дна озера; химическая обработка; изменение условия среды обитания; нарушение стратификации и реарации; сбор биомассы;

 

При разработке мероприятий по борьбе с цветением воды в водохранилищах-охладителях  учитываются факторы, вызывающие интенсивное  развитие фитопланктона: замедленный  водообмен в водохранилище, наличие  застойных зон и участков с  замедленным течением воды, наличие  мелководий, повышенная минерализация  воды и большое количество биогенных  элементов (особенно содержащих фосфор), поступление в водохранилище  неочищенных и плохо очищенных  промышленно-бытовых стоков и стоков с сельскохозяйственных полей. Предотвратить цветение воды могут следующие мероприятия: создание глубоководных водохранилищ, ликвидация мелководий путем обвалования или углубления водохранилища с применением гидромеханизации, усиленная принудительная аэрация воды в водохранилище, предотвращение сброса в водохранилище плохо очищенных промышленных, бытовых и сельскохозяйственных сточных вод (см. Кумарина, Браславский, 1989).