София Романова - Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

Влияние подогрева воды на интенсивность фотосинтеза фитопланктона изучали многие авторы [74-77] в сбросных водах ГРЭС гумидных областей, но вопрос о зависимости фотосинтеза от температуры до сих пор окончательно не выяснен, особенно в водоемах-охладителях аридных зон.

В условиях ВО ЭГРЭС-1 интенсивность фотосинтеза в вегетационный период колебалась от 0,21 до 2,39 гО 2/м 3, деструкция органического вещества – от 0,06 до 1,8 гО 2/м 3[72]. В межгодовом аспекте происходит увеличение количественных показателей валовой и чистой продукции, что говорит об евтрофировании водохранилища. На процесс евтрофикации указывают и большие величины чистой первичной продукции, которая недоиспользуется потребителями фитопланктона и накапливается в водоеме. Это может иметь отрицательные последствия, выражающиеся в понижении самоочистительной способности водоема и способствовать его вторичному загрязнению.

В течение всего периода становления водохранилища ЭГРЭС-1 продукционные процессы преобладали над деструкционными, что говорит о преобладании в толще воды автохтонного ОВ. В первый год после заполнения относительные величины деструкции были довольно высоки, так как в деструкционных процессах участвовало большое количество аллохтонной органики, поступившей с залитых территорий. Максимум фотосинтеза в большинстве случаев наблюдался в поверхностном слое, лишь иногда смещаясь на глубину 0,5-1,0 м. В нижележащих слоях воды интенсивность фотосинтеза составляла лишь десятые доли от поверхностного, и на глубине, утроенной прозрачности, фотосинтез отсутствовал.

В первый год после наполнения ВО ЭГРЭС-1 макрофиты не развивались. Ко второму году на мокрой прибрежной полосе и на мелководьях, благодаря обилию зачатков, развились ценозы рогоза и редкие небольшие куртины тростника, камыша и осоки. Мягкая водная растительность отсутствовала. К третьему году в водохранилище уже вполне сложились сообщества макрофитов, представленные двумя экологическими группировками: гелофитами (10 видов) и гидрофитами (8 видов).

В 1981 г. водохранилище зарастало очень слабо и неравномерно, растительность покрывала не более 15 % его площади. В последующие годы состав макрофитов пополнился новыми видами, а к настоящему времени макрофиты занимают площадь 450,3 га.

Значение зоопланктонных организмов в воде ВО ЭГРЭС – 1 велико, так как они здесь производят биологическую очистку воды от органических примесей (водорослей и микроорганизмов), которые способны оседать на стенках трубок конденсаторов, уменьшая их сечение и снижая теплоотдачу. Кроме того, они составляют основную часть кормовой базы для молоди рыб, обитающих в водоеме-охладителе. В зоопланктоне на протяжении 5 лет исследований зарегистрировано 110 видов и разновидностей, сезонная динамика которых выражена отчетливо.

В межгодовом аспекте отмечается нарастание численности и биомассы зоопланктона от 1980 к 1982 гг., затем численность организмов остается высокой, а показатели биомассы уменьшаются почти в два раза. Это объясняется тем, что в летний период 1982 г. подогрев воды и объем сбрасываемых теплых вод был ещё невелик. Существенную долю в планктоне составляли крупные ветвистоусые рачки – дафнии, которые в последующие годы при перегреве воды утратили свое значение. Кроме отрицательного действия теплового фактора эта группа организмов в последние годы испытывает сильный стресс со стороны молоди рыб, обитающих в водохранилище.

Следует отметить, что при существующем режиме работы ГРЭС подогрев воды угнетающе действует на зоопланктон только в зоне сброса горячей воды, в целом же по водоему до 1985 г. происходило нарастание количественных показателей за счет удлинения вегетационного сезона и повышения темпа размножения животных. Воздействие дополнительного тепла особенно ярко проявляется при сопоставлении данных по зоопланктону в ВО ЭГРЭС-1 и близрасположенном ЭРВ, имеющем сходную морфометрию, минерализацию, состав ихтиофауны и тот же источник питания. Плотность организмов в ВО почти в 15, а биомасса в 10 раз превосходят количественные показатели аналогичного водоема, в котором отсутствует тепловой фактор. В настоящее время по величинам биомассы ВО ЭГРЭС-1 превосходит водохранилища КЕК, где средняя биомасса в летний период составляет 0,31-2,3 г, но в дальнейшем при постоянном поступлении в водоем воды с температурой до 35 0С может произойти падение продуктивности зоопланктона.

К настоящему времени в ВО ЭГРЭС-1 сформировалось три основных биотопа: черный ил, занявший обширную часть акватории от трехметровой изобаты до максимальных глубин; заиленный песок в зоне литорали; заросли высшей водной растительности. Почти на всем побережье четвертый биотоп в основном безжизненный: это железобетонные плиты, расположенные в месте сброса подогретых вод.

При заполнении водохранилища бентофауна была качественно бедна и представлена лишь 19 видами и формами беспозвоночных. В течение всего периода наблюдений, независимо от сезона и термальных зон, руководящую роль в макрозообентосе играют личинки хирономид. Отмечено нарастание их численности от весны к осени. Несмотря на относительно высокую температуру воды (в отдельные дни до 35 0С) специфичных термофильных форм зообентоса не выявлено. В зоне сброса термальных вод бентофауна угнетена, и численность бентоса не превышает 220 экз/м 2. По мере удаления от этой зоны увеличивается видовой состав и возрастает численность бионтов. Можно предполагать, что при стабильной работе всех энергоблоков и увеличении объема сбрасываемой подогретой воды граница влияния термальных вод расширится, что вызовет дальнейшие изменения в биоценозах дна.

Формирование ихтиофауны ВО ЭГРЭС-1 происходит за счет видов, проникших из канала и вселения рыб в целях акклиматизации. В первые годы ведущее место в уловах занимали елец и плотва (58 и 18 %), высока была численность ерша (14,2 %), остальные рыбы составляли в уловах 1-4,5 %. В результате воздействия термальных вод и изменения экологической обстановки в водоеме сроки нереста рыбного стада передвигаются на более ранний период, на 0,5-1,0 месяца раньше, чем в водохранилищах канала ЕртисКараганда.

На основании многолетних гидробиологических исследований авторы [7072] пришли к выводу о том, что химический режим воды ВО ЭГРЭС-1 благоприятен для целей рыборазведения. Однако необходимо сделать водохранилище проточным в силу следующих причин. Формирование водных, донных биоценозов и ихтиофауны ещё не закончилось и протекает под воздействием дополнительного тепла, поступающего с ГРЭС; тепловой фактор благоприятно влиял на развитие всех групп организмов до тех пор, пока температура воды в отепляемой зоне не превышала 28-30 0С. При стабилизации работы ГРЭС подъем температуры в летний период выше 30 0С приводил к уменьшению видового разнообразия, численности и продуктивности водных сообществ. Совмещенная схема водозабора в таком мелководном водохранилище, как ВО ЭГРЭС-1, даже при неполной нагрузке не обеспечивает нормального охлаждения сбрасываемой воды, что подтверждается состоянием биоценозов, и нуждается в реконструкции. В 1984 г. перегрев воды (3,3 0С) превышал санитарную норму для ВО комплексного назначения. Необходимо провести вселение растительноядных рыб для утилизации больших запасов фитопланктона и ограничения зарослей растительности, которые уже сейчас являются существенными биологическими помехами, а в дальнейшем будут значительно снижать эффективность работы станции. Вселение рекомендуется производить двулетками из расчета не менее 100 шт./га, так как в водоеме имеется сильный пресс хищников.