CC BY
137
ГЛОБАЛЬНАЯ ЯДЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2013 №3(8), С. 5-8
_ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ, РАДИАЦИОННОЙ _
И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ -
УДК 543:504 (076.5)
ПРОВЕДЕНИЕ АЛЬГОЛИЗАЦИИ ВОДОЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ И ПРИПЛОТИННОГО УЧАСТКА ЦИМЛЯНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В 2012 г.
© 2013 г. М.С. Сальникова, О.И. Горская
Ростовская атомная станция, Волгодонск-28, г. Волгодонск, Ростовская обл.
Поступила в редакцию 10.09.2013 г.
Данная работа обобщает результаты гидробиологических исследований водоема-охладителя и прилегающей акватории Цимлянского водохранилища за период 2011-2012гг. после проведения альголизации. В статье описан ряд альтернативных методов борьбы с цветением воды. Делается общий вывод относительно полученных результатов, изложены практические выводы.
Ключевые слова: Цимлянское водохранилище, водоем-охладитель, Ростовская атомная станция, хлорелла, диатомовые водоросли, зеленые водоросли, фитопланктон, аэрация, биохимические методы.
Проблема качества водной среды водоемов-охладителей представляет значительный интерес для энергетиков. Ухудшение качества вод может создать серьезные помехи в системе технического водоснабжения энергетического объекта. Следовательно, для обеспечения бесперебойной работы АЭС - ее нормального водоснабжения, необходимо обеспечить оптимальное для этой цели состояние экосистемы водоема-охладителя.
В свою очередь качество воды Цимлянского водохранилища, как основного источника подпитки водоема-охладителя, является неотъемлемым элементом в развитии экосистемы водоема-охладителя АЭС. Интенсивное размножение цианобактерий, приводящее к появлению феномена «цветения воды» является одной из актуальных проблем многих водоемов [1].
Приплотинный плес Цимлянского водохранилища, в зоне которого находится Ростовская АЭС, является наиболее интенсивно эвтрофицируемой зоной.
При массовом отмирании синезеленые водоросли выделяют ядовитые вещества -токсины, способствующие возникновению в водоеме условий гипоксии и гибели аэробных организмов, засоряют агрегаты береговой насосной станции (БНС), что удорожает и усложняет работу насосной станции и приводит к снижению качества воды, поступающей в водоем-охладитель и на водозабор для технологических процессов.
Существует ряд методов по борьбе с «цветением воды»:
• Химические методы
Эффективным методом борьбы с цветением воды служит использование калий-, олово-, медь- или хлорсодержащих химических веществ (альгицидов). Химические методы борьбы в ряде случаев дают хорошие результаты, но данные методы материальнозатратны и практически всегда их использование затрудняется требованиями природоохранных норм.
• Биохимические методы
©Издательство Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», 2013
К биохимическим методам относят мероприятия по вселению или расселению в водоеме организмов или биологических субстанций, которые выделяют в воду экзометаболиты, ингибирующие рост микроцистиса (экзометаболиты тысячелистника Myriophyllum spicatum и роголистника Ceratophyllum demersum).
•S Биологические методы
Биологические методы включают в себя использование биопрепаратов и разведение животных-мелиораторов. Основной принцип работы данного метода -разрушение излишней органики в водоеме, присутствие которой способствует активному зарастанию. Известным биологическим способом подавления массового развития цианобактерий является вселение в водоем растительноядной рыбы белого толстолобика Hypophthalmichthys molitrix Val [1].
•S Физические методы
Искусственная аэрация, которая повышает степень кислородного насыщения воды и усиливает деструкцию органических веществ. Способы аэрации подразделяются на три класса: гидромеханические, химико-физические и биологические.
•S Механические методы
Выкос растительности.
На Ростовской АЭС в 2007-2008 гг. при софинансировании с Федеральным агентством водных ресурсов была проведена апробация биологического метода -альголизации по снижению степени «цветения» воды синезелеными водорослями в Цимлянском водохранилище и использование его для профилактики улучшения качества воды и обогащения кормовой базы в водоеме-охладителе Ростовской АЭС. Максимальная биомасса в 2007 г. наблюдалась в верховьях Цимлянского водохранилища, в 2008 г. таких участков уже не было зафиксировано [2].
В целом работы проводились по трем направлениям:
1) изучение динамики гидрохимического и гидробиологического режимов водохранилища, выделение зон очагового и распределенного поступления биогенных веществ (азота и фосфора) с водосборной территории;
2) вселение планктонного штамма Chlorella vulgaris в заливы Цимлянского водохранилища;
3) мониторинговое сопровождение вселения хлореллы по гидрохимическим и гидробиологическим показателям по обозначенным станциям наблюдения
В 2012 г. для снижения интенсивности развития возбудителей «цветения» воды - синезелёных водорослей, была использована ранее апробированная на Цимлянском водохранилище биотехнология - вселение штамма зелёной микроводоросли Chlorella vulgaris (альголизация). Культивирование штамма (альголизанта) проведено по патентным данным и технологическим инструкциям в лабораторных условиях. Используемый штамм наиболее активно проявляет себя как антагонист возбудителей «цветения» воды на начальных стадиях их планктонной фазы развития. В условиях Цимлянского водохранилища этот период обычно наблюдается с конца апреля по июнь [2].
Вселение штамма Chlorella vulgaris с концентрацией не менее 10 млн.кл/мл осуществлялось в наиболее продуктивных зонах Приплотинного плёса и в ковше насосной станции Ростовской АЭС.
В целях профилактики «цветения» воды в водоёме-охладителе в зоне поступления вод из Цимлянского водохранилища и в районе водозабора на агрегаты АЭС также была внесена суспензия штамма в тех же объёмах и в те же сроки.
Результаты исследований высшей водной растительности водных объектов РоАЭС в 2012г. показали, что качественный и количественный состав макрофитов по
ПРОВЕДЕНИЕ АЛЬГОЛИЗАЦИИ ВОДОЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ И ПРИПЛОТИННОГО 7
сравнению с 2011г. почти не изменился. Степень зарастания водоема-охладителя (ВО) и отводящего канала определяли гелофиты: тростник южный, рогоз узколистный, рогоз Лаксмана. Гидрофиты как и в 2011 г. встречались редко. К ним относятся: роголистник погруженный, рдест гребенчатый рдест курчавый и т.д. Визуально площадь зарослей тростника в ВО и отводящем канале осталась примерно на прежнем уровне что и в 2011 г. - 0,24 км2 [2].
На рисунке 1 видно, что за период наблюдений в 2012 г. основу фитопланктона составляли зелёные водоросли, удельный вес которых в структуре сообщества находился на уровне 48,3%. Несколько меньшим было значение диатомовых и синезеленых - по 22,2% соответственно. Остальные отделы представлены незначительным количеством видов, встречавшихся единично и не вносящих заметного вклада в численность и биомассу фитопланктона.
Таксономический анализ проб фитопланктона в 2012 году
□ зеленые водоросли □ синезеленые водоросли □ диатомовые водоросли
□ эвгленовые водоросли □ динофитовые водоросли □ желтозеленые водоросли
Рис. 1. Таксономический анализ проб фитопланктона в 2012 г.
Результаты альгомониторинга свидетельствуют о весьма умеренном развитии в Приплотинном плёсе Цимлянского водохранилища синезелёных водорослей. Минимальные масштабы «цветения» воды синезелёными водорослями в Приплотинном плесё водохранилища в 2012 г. могут отражать результативность выполненных в этом году мероприятий по альголизации его акватории штаммом хлореллы, являющейся антагонистом традиционных возбудителей «цветения» воды [3].
Рекомендации по Приплотинному плёсу:
1) Учитывая результативность применяемой биотехнологии снижения интенсивности развития синезеленых водорослей и связанного с этим улучшения качества воды методом альголизации в 2007, 2008 и 2012 гг., следует рекомендовать его использование и в дальнейшем [2].
2) Выполнение альголизации необходимо сопровождать обязательным мониторингом индикаторных показателей состояния экосистемы водоема.
3) Для более эффективной борьбы с интенсивным развитием синезеленых водорослей целесообразно применение комплекса биомелиоративных методов, предполагающего комбинированное использование альголизации с зарыблением Цимлянского водохранилища растительноядными рыбами.
4) Наряду с биологическими методами при необходимости следует использовать и механические приемы: локальное изъятие иловых отложений, применение заградительных бонов, средств аэрации воды, сбор с поверхности воды
водорослевых масс специальными установками и пр.
Для поддержания и сохранения экологического благополучия в водоёме-охладителе Ростовской АЭС и ковше водозабора рекомендуется:
1) Для предотвращения возможного интенсивного развития синезелёных водорослей - возбудителей «цветения» воды, в целях обогащения кормовой базы гидробионтов и поддержания воды в пределах «чистые -слабозагрязненные», II и III класса качества необходимо ежегодное вселение штамма Chlorella vulgaris в районе поступления цимлянских вод и в зоне водозабора на агрегаты АЭС [2].
2) В целях снижения затрат на очистку цимлянской воды, поступающей в водоём-охладитель из ковша, в качестве мер по снижению уровня развития синезелёных в нем предполагается частичное изъятие донных отложений и их последующий вывоз, установку заградительных бонов в период ожидаемых нагонов синезелёных (август-сентябрь) и внесение подавляющего агента штамма хлореллы в течение вегетационного периода с обязательным контролем за степенью развития фитопланктона.
3) Ежегодно контролировать состояние водных сообществ в охладителе. Регулировать степень зарастания водоёма и удерживать её на уровне 10-15% от всей акватории с использованием рыб-биомелиораторов [1].
Проведение комплекса рекомендуемых оздоровительных мероприятий позволит улучшить качество среды обитания водных сообществ, снизить возможные биопомехи при эксплуатации водных объектов и повысить эффективность их хозяйственного использования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимов, А.Ф. Введение в продукционную гидробиологию [Текст] / А.Ф. Алимов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 152 с.
2. Отчет о выполнении работ по договору № 108/12 от 16 января 2012 г. по теме «Проведение альголизации водоема-охладителя и приплотинного участка Цимлянского водохранилища c целью подавления биологических помех - предотвращения «цветения» водных объектов в 2012 году» [Текст]. - [Б.и.], 2012.
3. Богданов, Н.И. Биологические основы предотвращения «цветения» Пензенского водохранилища синезелеными водорослями [Текст] / Н.И. Богданов - 2-е изд., доп. и испр. -Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - 75 с.
The Chlorella's Strain Introduction into a Cooling-pond and Left Bank of
the Tsimlyansk Reservoir in 2012
M.S. Salnikova, O.I. Gorskaya
Rostov nuclear power plant, Volgodonsk-28, Rostov region Russia 347388, e-mail: [email protected]
Abstract - This work is summarizes the results of hydrobiological research of cooling pond and left bank of the Tsimlyansk Reservoir for the period 2011-2012 after the Chlorella's strain introduction. The article describes several numbers of alternative controlling methods algal blooms. The general conclusion is made concerning acquired results. Some practical conclusions were discussed.
Keywords: Tsimlyansk Reservoir, cooling pond, Rostov nuclear power plant, chlorella, diatom algae, green algae, phytoplankton, aeration, biochemical methods.
