Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим - Романова София - Страница 12

В распределении в водоеме бактерий, участвующих в круговороте азота, выявлены следующие закономерности: нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии в большом количестве (10-100 тыс.кл/мл) зафиксированы весной и летом. Отмечено возрастание численности микроорганизмов, участвующих в круговороте азота в зоне влияния теплых вод. Сульфатредуцирующие бактерии в большом количестве отмечены весной, концентрация их приурочена к участкам, густо покрытых водной растительностью, т.е. защищенных от действия ультрафиолетовых лучей Скорость размножения водных бактерий варьирует от 11 до 138 ч и зависит от количества легкоусвояемого ОВ и температуры воды. Суточный РВ– коэффициент в ВО ЭГРЭС-1, характеризующий продукционную способность, колеблется в пределах 0,16-1,43, что позволяет отнести водоем к мезотрофноевтрофному.

Таким образом, результаты микробиологического обследования водной массы ВО ЭГРЭС-1 показали, что бактериальное население этого водоема представлено богатой и разнообразной микрофлорой, которая в процессе своей жизнедеятельности использует и преобразует органическое вещество водоема. Особенностью ВО является усиление развития микроорганизмов в зоне сброса теплых вод ГРЭС, которое будет возрастать по мере повышения температуры и объема сбросных вод.

От таких компонентов биоценоза как фитопланктон и высшая водная растительность зависит охлаждающая способность воды водоема. При чрезмерном зарастании уменьшается площадь акватории, необходимая для охлаждения воды, т.е. «активная зона» охладителя. При «цветении» водоема и обильном развитии нитчаток масса водорослей скапливается на сетках водозаборов, что нарушает нормальную подачу охлаждающей воды и, в конечном счете, понижает выработку электроэнергии.

В фитопланктоне ВО ЭГРЭС-1 с 1979 по 1984 гг. выявлено 174 вида и разновидностей водорослей. Из них самыми богатыми по числу видов оказались диатомовые – 69 форм, зеленые – 53 и синезеленые – 34; видовое разнообразие других групп было гораздо меньше: эвгленовые – 10, профитовые – 7, золотистые – 1 вид.

В процессе формирования альгофлоры водохранилища флористический список менялся по годам. Некоторые виды исчезали совершенно или резко сократили обилие, другие, напротив, стали встречаться в больших количествах. К числу ведущих относится более 30 видов.

Состав доминантных комплексов и соотношение численности отдельных видов в течение года и на протяжении разных лет менялись в связи с изменением солевого, уровенного и температурного режимов водоема. При заполнении водохранилища его альгофлора в основном состояла из солоноватоводных и солелюбивых форм, большинство из которых в дальнейшем отсутствовало в фитопланктоне. Для сезонной динамики видового состава и численности водорослей водохранилища характерно изменение сроков вегетации растений под влиянием теплой воды. Особенно четко влияние теплых вод проявляется в зимний и весенний периоды.

Развитие нитчаток уже в настоящее время нарушает режим работы водозаборных сооружений ГРЭС, в связи с чем приходится прерывать работу водоподающих насосов и производить чистку решеток на водозаборах. В дальнейшем негативная сторона обильного развития нитчатых водорослей может усугубляться. Показатели среднелетней биомассы водорослей возрастали по годам от 1,75 до 8,14 г/м³ (1984 г.). В течение 1981-1983 гг. при стабилизации уровня водохранилища и баланса биогенных веществ «цветения» воды здесь не наблюдалось, но в 1984 г., когда ГРЭС-1 вышла на проектную мощность, и поступление тепла в водоем существенно возросло в летний период, вновь отмечалось «цветение» синезеленых и пирофитовых водорослей.

Итак, поступление дополнительного тепла в водоем благотворно сказывается на развитии водорослей до известных пределов, т.е. когда перегрев воды не превышает 5-6⁰С, а температура воды держится до 30-32⁰С. При увеличении температуры сбросной воды до 35-39⁰С, что отмечалось в отдельные дни в июле 1984 г., в зоне выхода теплых вод наблюдалось ухудшение физиологического состояния и изменения в структуре клеток водорослей. Численность их здесь также снижается по сравнению с участками, где температура воды не превышала 30 ⁰С. Можно полагать, что при постоянной работе станции на полную нагрузку развитие фитопланктона на всем протяжении потока перегретой воды будет угнетаться.

Понижение минерализации воды ВО ЭГРЭС-2 в 1989 г. более чем в 5 раз по сравнению с 1986 г. привело к исчезновению видов, обитавших в исходном водоеме (оз. Шандаксор) при высокой солености воды (до 14,1 г/л). Уже в первый год после заполнения в ВО стал преобладать набор видов, присущих пресной ертисской воде. В перспективе сходство альгофлоры в обоих водохранилищах будет возрастать. В целом альгофлора ВО ЭГРЭС-2 в 1989 г. была представлена 179 таксонами. По флористическому разнообразию главная роль принадлежала диатомовым водорослям (40% от общего числа видов). Зеленые водоросли также являлись насыщенной группой и составляли треть видового разнообразия, синезеленые занимали шестую часть общего списка. Средняя биомасса по водоему – 2,05 г/м³, что несколько выше среднемноголетней для оз. Шандаксор, но ниже, чем в ВО ЭГРЭС – 1 в первый год после затопления.

В конце сентября при низких температурах воды фитопланктон еще разнообразен (151 вид), но количественно беден. Численность водорослей составляет 1292 млн. кл./м³, биомасса 0,335 г/м³. Это свидетельствует о том, что и здесь, в искусственных водоемах, летом большая часть водорослей уничтожается прямыми солнечными лучами. Однако данный вопрос требует специальных исследований.

В целом фитопланктон первого года наполнения имеет более высокие показатели, чем в исходном водоеме, что характерно для водохранилищ и связано с обильным поступлением органического вещества со вновь заливаемых территорий. По показателям биомассы фитопланктона в 1989 г. исследуемый водоем ЭГРЭС-2 характеризуется как среднекормный.

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 гО₂/м³, деструкция органического вещества – от 0,06 до 1,8 гО₂/м³ [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).