ВПЛИВ ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦіЙ НА СТАН ВОДНИХ ЕКОСИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 504.4.062.2:621.311.22

РоУк В.В., астрант, Параняк Р.П., д.с.-г.н., професор ©

Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологт ¡мет С. З. Гжицького

ВПЛИВ ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦ1Й НА СТАН ВОДНИХ ЕКОСИСТЕМ

У статт1 розглянуто еплие теплоеих електростанцш на доектля. Проанал1зоеано яюсть еоди за ггдрохгмгчними показниками у зонг функцюнуеання Добротегрськог ТЕС I умоено чистт зот. Проанал1зоеано ем1ст забруднюючих речоеин у донних егдкладах дослгджуеаних еодних екосистем.

Ключо^^ слова: полютанти, нафтопродукти I феноли, еажкг метали, ттрати I нтрити.

Проблема антропогенного забруднення довкшля рiзноманiтними полютантами е одшею з найважливших в сучаснш екологи. З кожним роком зростае вплив антропогенного навантаження на навколишне середовище, вщбуваеться змша стану довкшля, попршуються умови шнування бшьшост видiв рослин i тварин. Впродовж останнiх рокiв невпинно збшьшуеться вмiст забруднюючих речовин (важких металiв, нафтопродуктiв i фенолiв, штраив i нiтритiв) у природних водах. [1]

Забруднення водних екосистем важкими металами, нафтопродуктами, штратами залишаеться маловивченим. Нез'ясованим також залишаеться питання впливу цих полютанив на живi органiзми, адже всi вище згаданi забруднюючi речовини, м^уючи ланцюгами живлення водних екосистем, здатш акумулюватись в органах i тканинах риб.

Рослинощш риби займають у бiоценозах водних екосистем верхнш i середнiй трофiчний рiвень i мають яскраво виражену здатнiсть разом з шшими гiдробiонтами накопичувати забруднюючi речовини.

Необхiднiсть контролю техногенного забруднення гщроекосистем мае важливе значення, оскшьки продукцiя рибництва е одним з компонент харчового рацiону населення i понаднормовий вмiст забруднюючих речовин у рибопродуктах негативно впливае на оргашзм людини, спричиняючи рiзнi екозалежнi захворювання.

На територи Укра!ни е багато забруднених водойм, але окремо можна видшити саме водосховища, якi були створеш внаслiдок господарсько! дiяльностi людини. [2]

Прикладом можуть бути водойми-охолоджувачi електроенергетичних об'ектiв, якi мають значний вплив на довкшля. Його характерною ознакою е одночасна дiя на рiзнi компоненти навколишнього середовища, а саме на атмосферу, гщросферу, л^осферу та бiосферу. Також внаслiдок роботи електроенергетичних об'екив вiдбуваеться забруднення, перелiчених вище

© Ро!к В.В., Параняк Р.П., 2011

сфер довкшля, хiмiчними речовинами i важкими металами, нафтою i нафтопродуктами, фенолами, штратами та нiтритами тощо. Негативний вплив електростанцш може проявлятись не лише в локальному i регiональному, а й в глобальному масштаба [3]

Найбшьшими забруднювачами серед виробникiв електроенерги е тепловi електростанци. 1х вплив на водш об'екти найбiльш вщчутний при скиданнi вод iз тдвищеними, порiвняно з природною водою, концентращями забруднюючих речовин.

Розрiзняють такi види стiчних вод ТЕС:

- води охолодження конденсатор1в турбш, що викликають теплове забруднення води;

- регенерацшш та промивш води вщ водопщготовчих установок \ конденсатоочисток;

- води, забруднеш нафтопродуктами;

- води вщ обмивок регенеративних пов1тропщ1гр1вник1в \ конвективних поверхонь нагр1вання котл1в, що працюють на мазутц

- вщпрацьоваш розчини тсля х1м1чного очищення теплосилового встаткування та його консерваци;

- продувш води систем гщро золовидалення на ТЕС, що працюють на твердому паливц

- комунально-побутов1 та господарсью води;

- води вщ гщравл1чного прибирання примщень тракту та паливоподачц

- дощов1 (зливов1) води з територш електростанцш.[3]

Забруднення водних екосистем являе собою змiну природних хiмiчних

показникiв води за рахунок збiльшення вмiсту токсичних речовин як неоргашчного (важкi метали, мшеральш солi, кислоти, луги тощо), так i органiчного походження (нафта i нафтопродукти, органiчнi розчинники, синтетичнi поверхнево активнi речовини, пестициди, феноли та ш.). [4]

Нерiдко трапляеться, що поряд електроенергетичних об'ектiв розмiщуються рибш господарства. Ефективнiсть вирощування риби у рибогосподарських тдприемствах значною мiрою залежить вiд екологiчного стану ставiв. Важю метали, нiтрати i нiтрити, нафта i нафтопродукти становлять небезпеку, оскшьки навiть у порiвняно малих концентращях токсично впливають на воднi оргашзми, в тому числi i на риб, внаслiдок бюакамуляци в 1х органах i тканинах. Поряд з прямою токсичною дiею на живi органiзми важкi метали спричиняють небезпечш бiологiчнi наслiдки, якi можуть проявлятись в порушенш метаболiчних процесiв, зниженш продуктивностi популяцiй i порушеннi мiж популяцiйних взаемин.

Для вивчення впливу теплових електростанцiй на воднi екосистеми, ми дослщжували вмiст забруднюючих речовин у водi та донних вщкладах Добротвiрського рибного господарства, яке знаходиться неподалж Добротвiрськоl ТЕС.

Обладнання Добротвiрськоl ТЕС введено в експлуатацiю в 50-х роках i сьогоднi гостро сто!ть питання подальшого технiчного розвитку станци. Проект розбудови станци передбачае спорудження 3-х пиловугiльних енергоблокiв

потужшстю 225 МВт кожний, оснащених системою видалення оксцщв арки. Встановлена потужшсть Добротвiрськоl ТЕС - 600 МВт.[5]

У 2009 р. Добротвiрську ТЕС включено до «Перелжу 100 об'ектiв, яю е найбiльшими забруднювачами довкiлля в Укра1ш». Згiдно з наданою шформащею обсяги викидiв в атмосферне пов^ря забруднюючих речовин Добротвiрською ТЕС за 2009 р. становлять 47988,86 тонн (за 2008р. - 59030,293 тонн). У результат здшснення виробничих процеЫв збiльшуеться кiлькiсть вiдходiв у золовщвалах i породних вiдвалах областi, зокрема обсяги розмщення вiдходiв Добротвiрською ТЕС за 2009 р. - 188654,82 т (за 2008р. - 156727,802 т). Що ж стосуеться обсяпв скидiв у водш об'екти зворотних вод, то «Добротвiрська ТЕС» у 2009 р. скинула 1034,2тис.м3, а у 2008 р. - 984,3 тис.м3 зворотних вод. [6]

Для порiвняння показниюв, було дослщжено воду i доннi вiвдклади у Рава-Руському рибному господарствi, яке знаходиться в умовно чистому регюш, i пiддаеться не надто великому антропогенному впливу.

Добротвiрське фермерське господарство займаеться розведенням рослинощних порiд риби (бший та строкатий товстолобики та бший амур), якi е природними бюмелюраторами (пощають синьо-зеленi водоростi та вищу водну рослиннiсть), чим очищають Добротвiрське водосховище. Добротвiрське рибгосподарство розташоване на р. Захiдний Буг, поблизу мкця, де в рiчку впадае канал зi стiчними водами Добротвiрськоl ТЕС. Тому досить важливою е ощнка якостi води, в якш розводяться рослинощш риби.

Рава-Руське рибгосподарство розташоване на окрш'ш мiста Рава-Руська. Рибу розводять у системi ставiв, до яких вода надходить iз рiчки Рата. Рiчка Рата бере початок в польськш частинi Розточчя i е однiею з лiвих приток Захiдного Бугу, яка тече вщ мiста Рава-Руська до мшта Червоноград. Течiя Рати надзвичайно повшьна, тому на И днi вщкладаеться багато наносного матерiалу. Довжина Рати — 76 км, площа басейну — 1,790 км2.

Вiдбiр води i донних вiдкладiв в обох рибних господарствах проводився у мюящ вереснi.

Температура води в Рава-Руському рибному господарствi становила 14°С, тодi як в Добротвiрському - 20°С (табл. 1), що пояснюеться скидами теплих вод Добротвiрською ТЕС. Також вищим у Добротвiрському рибному господарствi був показник рН - 8,09, тодi як в Равi-Руськiй - 7,0.

Аналiзуючи вмiст забруднюючих речовин у водi Добротвiрського рибного господарства, можна побачити, що вмют нафтопродукив становить 0,083 мг/дм3, що перевищуе ГДК на 0,033 мг/дм3. Також тут спостер^аеться перевищення вмiсту фенолiв на 0,0016 мг/дм3 i вщповщно становить 0,0026 мг/дм3. Джерелом цих забруднюючих речовин е дiяльнiсть Добротвiрськоl ТЕС.

У водi Добротвiрського водосховища спостер^аеться вмiст нiтратiв i штрш!в. Але якщо нiтрати не перевищують ГДК, то нiтрити на 0,244 мг/дм3 перевищють ГДК i становлять 0,324 мг/дм3. Наявшсть нiтритiв пояснюеться неочищеними сичними водами, якi потрапляють у рiчку Захiдний Буг з навколишшх мiст.

Що ж стосуеться вмюту важких металiв у водi Добротвiрського рибного господарства, то цинк (0,01322 мг/дм3), кадмш (0,00714 мг/дм3), кобальт

(0,01425 мг/дм3), марганець (0,06424 мг/дм3), мщь (0,00732), хром (0,0101 мг/дм3) i з^зо (0,323 мг/дм3) перевищують ГДК. Джерелом цих забруднюючих речовин також е дiяльнiсть Добротвiрськоl ТЕС

Таблиця 1

Показники дослщження води рибогосподарств _ «Рава-Руське» i «Добротв1рське» ^_

Показники Одиниц1 вим1ру Рава-Руське рибгосподарство Добротв1рське рибгосподарство

Температура води °С 14 20

Активна реакцш рН од.рН 7,0 8,09

Нафтопродукти мг/дм3 0,038 ± 0,0005 0,083 ± 0,0012

Феноли мг/дм3 0,0016 ± 0,0004 0,0026 ± 0,0003

Зал1зо заг. мг/дм3 0,635 ± 0,0242 0,323 ± 0,0060

Хром заг. мг/дм3 0,00035 ± 0,0001 0,0101 ± 0,0006

Мвдь мг/дм3 0,00412 ± 0,0079 0,00732 ± 0,0091

Свинець мг/дм3 0,01637 ± 0,0044 0,03188 ± 0,0026

Марганець мг/дм3 0,02771 ± 0,0005 0,06424 ± 0,0040

Кобальт мг/дм3 0,00902 ± 0,0003 0,01425 ± 0,0035

Шкель мг/дм3 0,00711 ± 0,0057 0,01744 ± 0,0035

Кадмш мг/дм3 0,00323 ± 0,0071 0,00714 ± 0,0090

Цинк мг/дм3 0,00933 ± 0,0006 0,01322 ± 0,0007

Кальцш мг/дм3 70,14 ± 0,612 126,25 ± 3,2556

№+К мг/дм3 7,23 ± 0,0353 25,69 ± 0,0459

Магнш мг/дм3 3,648 ± 0,0085 17,024 ± 1,2223

Нггрити мг/дм3 0,0 ± 0,0 0,324 ± 0,0075

Нгграти мг/дм3 0,0 ± 0,0 3,104 ± 0,0175

Ан^зуючи вмiст полютантiв у водi Рава-Руського рибного господарства, можна побачити, що наявнiсть нафтопродуктiв е дуже низькою i не перевищуе ГДК, тодi як вмiст фенолiв перевищуе ГДК i становить 0,0016 мг/дм3. Що ж стосуеться штраив i нiтритiв, то в рибному господарствi Рава-Руське вони вiдсутнi. Проте, тут спостер^аеться незначне перевищення рiвня ГДК таких важких металiв, як цинк (0,00933 мг/дм3), кобальт (0,00902 мг/дм3), мщь (0,00412 мг/дм3) i залiзо (0,635 мг/дм3).

Порiвнюючи показники якост води в двох рибних господарствах, можна пщсумувати, що вода в Добротвiрському рибгосподарствi е забрудненою порiвняно з водою у Рава-Руському рибгосподарствi i мiстить речовини, яю суттево перевищують ГДК - нафтопродукти i феноли, нiтрати i штрити, важкi метали.

Суттевий вплив на розподш та мiграцiю багатьох речовин, що знаходяться у водоймах, мають донш вiдклади. До них належать мшеральш та органiчнi частки, якi утворились та осши на дно внаслщок фiзичних, хiмiчних i бiологiчних процеав, що вiдбуваються у водному обект1 Розвиток цих процесiв визначае акумуляцш у донних вiдкладах значно! кшькосп рiзноманiтних елементiв та !х сполук, в тому числi i бюлопчно активних (азот, фосфор, мiкроелементи тощо), як автохтонного так i алохтонного походження. [7]

За певно! змш фiзико-хiмiчних та гiдродинамiчних умов у придонному шарi води речовини iз донних вiдкладiв або розчинш продукти !х дiагенезу можуть переходити у водну фазу. Седиментацiя та накопичення речовин природно1 та антропогенное' генези у донних вiдкладах, !х трансформацiя i часткове повернення рiзних сполук у водну фазу - процеси, що визначають характер повного кругооб^у речовин у водному обекть Тому важливим завданням дослiджень, особливо на водоймищах-охолоджувачах ТЕС, е вивчення хiмiчного складу донних вiдкладiв. [8]

Важливу роль у формуваннi донних вiдкладiв вiдiграють грунти, що складають дно водних обектiв, а також збагачеш органiчною речовиною вiдмерлi залишки гiдробiонтiв, фiто- i зоопланктону, вищо1 водно1 рослинностi, вiдходи садкових рибних господарств (1жа, фекали риб тощо).

Аналiзуючи показники вмiсту в донних вщкладах нафтопродуктiв, можна побачити, що !х кiлькiсть в Добротвiрському рибному господарствi бiльш нiж у 8 разiв перевищуе кiлькiсть у Рава-Руському рибгосподарствi - 1160 мг/кг i 140 мг/кг вiдповiдно (табл. 2).

Таблиця 2

Показники дослщження донних вщклащв рибогосподарств

«Рава-Руське» i «Добротв1рське»

Показники Одинищ вим1ру Рава-Руське рибгосподарство Добротв1рське рибгосподарство

рН (водне) од.рН 7,07 6,8

Нафтопродукти (неполярш сполуки) мг/кг 140 ± 0,8602 1160 ± 1,5165

Хлориди мг/кг 21,3 ± 3,1835 17,75 ± 1,8140

Нгграти мг/кг 328,29 ± 3,2605 406,69 ± 1,5007

Сульфати мг/кг 2303,28 ± 4,7363 9377,64 ± 67,6953

Фосфати мг/кг 11,76 ± 2,7095 582,2 ± 7,2145

Амонш мг/кг 15,09 ± 2,7585 50,07 ± 3,2582

Кальцш мг/кг 120,24 ± 3,3049 200,4 ± 5,1778

Магнш мг/кг 121,52 ± 8,0023 1458,3 ± 90,1396

Кадмш (рухом1 форми) мг/кг 0,5 ± 0,0258 3,32 ± 0,6337

Кобальт (рухом1 форми) мг/кг 1,2 ± 0,1870 7,96 ± 0,2124

Мвдь (рухом1 форми) мг/кг 0,39 ± 0,0061 2,45 ± 0,1268

Шкель (рухом1 форми) мг/кг 1,35 ± 0,0612 12,35 ± 1,6058

Свинець (рухом1 форми) мг/кг 2,92 ± 0,1474 19,79 ± 2,6694

Хром (рухом1 форми) мг/кг 0,62 ± 0,0114 8,06 ± 0,3535

Цинк (рухом1 форми) мг/кг 2,18 ± 0,0908 50,94 ± 1,9488

Кадмш (валовий вмют) мг/кг 0,52 ± 0,011 13,4 ± 0,025

Мвдь (валовий вм1ст) мг/кг 3,72 ± 0,0297 101,2 ± 0,7429

Марганець (валовий вмют) мг/кг 19,43 ± 3,4377 793,6 ± 26,3626

Шкель (валовий вм1ст) мг/кг 7,8 ± 1,7464 35,2 ± 1,5378

Свинець (валовий вм1ст) мг/кг 6,12 ± 0,9365 36,2 ± 1,3928

Хром (валовий вм1ст) мг/кг 8,65 ± 0,5033 143,2 ± 14,7059

Цинк (валовий вм1ст) мг/кг 11,38 ± 0,7025 208,2 ± 2,9308

Високим в обох рибгосподарствах е вмiст нiтратiв - в Рава-Руському -328,29 мг/кг, в Добротвiрському - 406,69 мг/кг.

При вивченш донних B^KnaAiB на рибгосподарствах особлива увага придшялась нами розпод^ важких металiв. Як видно з таблиц 2, показники важких металiв рухомих форм у Добротвiрському рибному господарствi в рази перевищують аналогiчнi показники в Рава-Руському рибгосподарствi. Така ж сама ситуащя спостерiгаeться i з валовим вмiстом важких металiв.

Отже, ефектившсть вирощування риби у рибогосподарських пiдприeмствах значною мiрою залежить вщ екологiчного стану водних екосистем. Важю метали, нiтрати i нiтрити, нафтопродукти i феноли та iншi полютанти е небезпечними, оскiльки навiть у порiвняно малих концентрацiях токсично впливають на воднi органiзми, в тому чи^ i на риб, внаслщок бюакумуляци в ix органах i тканинах. [9]

Л1тература

1. Пелешенко В. I., Савицький В. М., Шевчук I. О., Приймаченко Н. В. Вмют i динамiка нафтопродуктсв, фенолiв i синтетичних поверхнево-активних речовин в рiчковиx водах басейну Гориш // Гiдрологiя, гiдроxiмiя i гщроеколопя.— 2001.— Вип. 2.— C. 575 — 578.

2. Трохимець В. М. Просторова структура лпорального зоопланктону середньо! частини Олександрiвського водосховища // Рибогосподарська наука Украши.— 2009.— Вип. 4.— C. 65 — 69.

3. Нечаева Т. П., Шульженко С. В., Сас Д. П., Парасюк М. В. Фактори еколопчного впливу енергоенергетичних об'екив на довкiлля // Проблеми загально! енергетики.— 2008.— Вип. 18.— C. 54 — 60.

4. Шевченко П. Г., Сытник Ю. М., Олексиенко Н. В., Борбат Н. А. Гидрохимическое состояние Ташлыкского водоема-охладителя Южноукраинской АЭС // Рибогосподарська наука Укра!ни.— 2009.— Вип. 2.— C. 43 — 50.

5. www.zakhidenergo.ua

6. www.ekology.lviv.ua

7. Денисова А.И., Нахшина В.П., Новиков Б.И., Рябов А.К. Донные отложения водохранилищ и их влияние на качество воды // Наукова думка. - К.

- 1987. - 160с.

8. Ромась М. I. Про xiмiчний склад донних вiдкладiв у водних об'ектах райошв АЕС // Гщролопя, гiдроxiмiя i гщроеколопя.— 2001.— Вип. 2.— C. 497

— 504.

9. Грициняк I. I., Литвинова Т. Г., Колесник Н. Л. Споаб прогнозування концентрацш Fe, Mn, Ni, Co у органах i тканинах коропа та товстолоба // Рибогосподарська наука Укра!ни.— 2009.— Вип. 4.— C. 11 — 15.

Summary

In the article influence of thermal power stations on an environment is considered. Quality of water by hydrochemical indexes is analysed in the area of functioning of Dobrotvirs 'ka thermal power station and i the clean area. Content of dangerous chemical substances is analysed in the ground deposits of probed water ecosystems.

Key words: polyutanty, petroleum products and phenols, heavy metals, nitrates and nitrites.

Стаття надшшла до редакцИ 6.04.2011