Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Особенности процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС"

На правах рукописи

КУЧКИНА

Мария Александровна

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ЭВТРОФИРОВАНИЯ В ВОДОЕМАХ-ОХЛАДИТЕЛЯХ АЭС

03.00.16-Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2004

Диссертационная работа выполнена в лаборатории экологических исследований ООО «Альфамед 2000» и на кафедре системной экологии экологического факультета Российского университета дружбы народов

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

доцент, кандидат биологических наук С В. Горюнова

доктор биологических наук, Е.А. Кузнецов

кандидат биологических наук, Б.П. Пшеничный

Московский энергетический институт (Технический университет)

Защита состоится « »_2004 г. в_ч._мин. на заседании

Диссертационного совета Д 212.203.17 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113093, г. Москва, Подольское шоссе, д.8/5, Экологический факультет РУДН

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, Д.6

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

Н.А. Черных.

2005-4

12416 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы» В настоящее время антропогенное эвтрофирова-ние рассматривается как важнейший фактор негативного воздействия человеческой деятельности на водные объекты (Брагинский, 1998). В результате спровоцированных эвтрофированием «цветений» фитопланктона вода становиться непригодной для использования в питьевых и хозяйственных целях. Значительные трудности создает также зарастание эвтрофицированных водоемов высшей водной растительностью. Образование скоплений разлагающихся растительных остатков значительно снижает органолептические и санитарные показатели вод, вызывает ухудшение кислородного режима и способствует возникновению заморных явлений (Сиренко, 1981; Эделыптейн, 1998). В результате всех этих процессов происходит обеднение качественного и количественного состава водной биоты, снижение рыбохозяйственного и рекреационного потенциала водоемов.

Особую актуальность проблема эвтрофирования приобретает в водоемах-охладителях атомных электростанций. С одной стороны, эти водные объекты постоянно испытывают воздействие обширного комплекса антропогенных факторов и, в частности, практически всегда подвержены эвтрофированию. С другой стороны, именно в водоемах-охладителях процессы эвтрофикации могут нанести максимальный экономический ущерб. Цветения фитопланктона и зарастание высшей водной растительностью являются одними из основных причин образования биопомех в работе АЭС и даже могут стать причиной возникновения чрезвычайной ситуации в системе ее водоснабжения (Афанасьев, 1991; 1995; Попов и др., 2001; Безносов и др., 2002).

Водоемы-охладители представляют собой природно-техногенные системы, в которых характер протекания многих экологических процессов существенно отличается от такового в других водных объектах (Протасов, 1991; Суздалева, Без-носов, 2000; Суздалева, 2002). Отличаются также и внешние проявления последствий загрязнения и эвтрофирования водоемов-охладителей (Побединский, Суздалева, 1997; Суздалева, 1999; Кацман, 2004; Кучкина, Кацман, 2004). Поэтому, для своевременного обнаружения и прогнозирования последствий эвтрофирования водоемов-охладителей АЭС необходимо целенаправленное изучение этих процессов.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы является исследование процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследование основных источников эвтрофирования водоемов-охладителей.

2. Изучение динамики основных гидрохимических и гидробиологических показателей, характеризующих интенсивность процессов эвтрофирования водной среды.

3. Исследование процессов термического эе ПЙЙ&ГЙАЙЙМУ.'АЛЬНАЧ {

БИБЛИОТЕКА {

4. Определение влияния особенностей гидрологической структуры водоемов-охладителей на развитие в них процессов эвтрофирования.

5. Исследование влияния эвтрофирования вод на уровень первичной продукции фитопланктона и интенсивность зарастания водоемов-охладителей высшей водной растительностью.

6. Создание методологической базы для системы контроля процессов эвтрофирования водоемов-охладителей АЭС и разработки эффективных мер, направленных на предотвращение их эвтрофирования.

Научная новизна. Впервые проведено целенаправленное исследование процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях Курской и Смоленской АЭС. Определены основные источники эвтрофирования этих водных объектов. На основе результатов гидрохимических и гидробиологических исследований выявлен специфический механизм эвтрофирования водоемов-охладителей и описаны его основные фазы. Экспериментально исследованы процессы термического эвтрофи-рования. Разработана схема мониторинга и оценки интенсивности процессов эвтрофирования водоемов-охладителей, позволяющая диагностировать данные явления на ранних стадиях и прогнозировать их дальнейшее развитие.

Практическое значение. Результаты исследования могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

1) при разработке мер, направленных на предотвращение эвтрофирования водоемов-охладителей;

2) при планировании мероприятий по обеспечению безопасности работы системы технического водоснабжения АЭС и предотвращению в ее работе чрезвычайных ситуаций;

3) при разработке мер борьбы с зарастанием водоемов-охладителей и биопомехами в системах техводоснабжения АЭС, а также при разработке аналогичных мероприятий на других энергетических и промышленных объектах, имеющих открытые системы оборотного водоснабжения.

4) при проектировании производственных и хозяйственно-бытовых объектов, входящих в систему АЭС.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях Московского государственного университета природообустройства (Москва, 1999; 2002); на международных научных конференциях в МГУ им. М.В. Ломоносова «Водные экосистемы и организмы-4»; «Водные экосистемы и организмы-5»; «Водные экосистемы и организмы-6» (Москва, 2002; 2003; 2004); на собрании научного коллектива лаборатории экологических исследований ООО «Альфамед 2000 (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 195 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 31 таблицу и 14 рисунков. Список литературы содержит 133 наименование работ, из них 109 - отечественных и 24 - на иностранных языках.

ГЛАВА I. ПРОЦЕССЫ ЭВТРОФИРОВАНИЯ ВОДОЕМОВ, ИХ ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Повышение естественного трофического статуса водоема может произойти в силу нескольких разнородных процессов. Различают три основных вида эвтро-фирования водной среды.

Химическое эвтрофирование водной среды заключается в повышении продуктивности (трофности) водоемов в результате поступления в них дополнительного количества биогенных элементов с окружающей территории.

Термическое эвтрофирование — это процесс увеличения трофности водоема вследствие ускорения круговорота биогенных элементов при повышении температуры водной среды (Веригин, 1977).

Термин «дестратификационное эвтрофирование» был введен сравнительно недавно (Безносое, 2000). Этот вид эвтрофирования заключается в повышении продуктивности фотической зоны вследствие ее обогащения биогенами из глубоких слоев того же водоема, которые на данной фенологической фазе в естественных условиях недоступны для водных растений.

Одной из особенностей водоемов-охладителей является то, что в них могут наблюдаться одновременно все три основных вида эвтрофирования.

ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основным материалом для работы послужили результаты, полученные при исследовании водоема-охладителя Курской АЭС (КАЭС) И! очереди, нового водоема-охладителя Курской АЭС III очереди в 1999-2004 гг. и водоема-охладителя Смоленской АЭС (САЭС) в 1999-2000 гг.

Следует отметить, что действующие водоемы-охладители КАЭС Ш очереди и САЭС относятся к двум различным типам водоемов-охладителей. В связи с этим их сравнительное исследование позволяет выявить как особенности каждого из них, так и общие закономерности, свойственные всей данной категории водных объектов в целом. Водоем-охладитель Курской АЭС III очереди для водоснабжения электростанции пока не используется. Результаты его исследования позволили получить материалы, характеризующие процессы эвтрофирования на стадии подготовки водоема-охладителя к эксплуатации.

Водоем-охладитель КАЭС I-П очереди (Курчатовское водохранилище)

представляет собой искусственное наливное водохранилище, созданное в долине р.Сейм в месте впадения в нее р.Дичня. Наполнение водоема-охладителя Курской АЭС начало осуществляться в 1976 году. В настоящий момент его площадь составляет 22 км2, максимальные размеры 8,7x3,2 км, объем более 30 млн. м3. Средняя глубина составляет приблизительно 4 метра. Водоем имеет форму вытянутого кольца (рис. 1.), в связи с чем подавляющая часть объема его вод постоянно вовлечена в циркуляционное течение и периодически проходит через систему охлаждения АЭС.

Рис. 1 Схема водоема-охладителя Курской АЭС (цифрами обозначены номера постоянных станций; стрелками - направление течения).

Поверхностного оттока воды из водоема-охладителя Курской АЭС не происходит. Объем воды, подкачиваемой из реки Сейм для восполнения потерь за счет испарения и фильтрации, довольно велик, и составляет 60-80 млн. м3 в год. Водоем-охладитель КАЭС является водоемом многоцелевого пользования. Подогретые воды, сбрасываемые из системы охлаждения, используются для садкового разведения рыбы и в тепличном хозяйстве (Гусаров и др., 1986). Непосредственно на берегу водоема-охладителя расположен относительно крупный город Курчатов (население более 50 тысяч человек), поверхностный сток с которого через систему ливневой канализации попадает в водоем. В летнее время берега водоема-охладителя интенсивно используются местным населением в рекреационных целях. На городской территории, прилегающей к водоему-охладителю, создана зона отдыха, стадионы, яхт-клуб и оборудован ряд пляжей.

Водоем-охладитель Курской АЭС (III очередь). Этот водный объект предназначен для готовящейся к пуску новой очереди АЭС и пока как водоем-охладитель еще не функционирует. В настоящее время он состоит из двух разделенных р.Сейм водоемов - «головного бьефа» и «хвостового бьефа» (рис. 2). Впоследствии их планируется объединить в общую циркуляционную систему с помощью дюкеров, пересекающих русло р.Сейм. Обе части водоема-охладителя начали сооружаться в 1995-1996 гг.

Рис. 2. Схема водоема-охладителя III очереди Курской АЭС (1 - головной бьеф; 2 - хвостовой бьеф; 3 - водоем-охладитель I-II очереди КАЭС).

Водоем-охладитель САЭС (Десногорское водохранилище). Его длина составляет 98 км (рис. 3). Заполнение водохранилища проводилось в половодье 1979 и 1980 гг. В настоящее время его объем колеблется от 295 млн. м3 до 320 млн. м3. Глубина в центральной части нижнего приплотинного участка водохранилища превышает Юм. Пуск первого энергоблока состоялся в 1982 г. В 1985 г. был запущен второй энергоблок, а с 1991 года на Смоленской АЭС функционируют три энергоблока.

Сброс отработанных подогретых вод происходит одновременно на двух различных участках акватории. В межпаводковый период проточность Десногорского водохранилища относительно невысока. В связи с этим данный водоем-охладитель в течение большей части года функционирует как водоем-охладитель с оборотной системой водоснабжения.

На берегах Десногорского водохранилища расположен ряд населенных пунктов, наиболее крупным из которых является город Десногорск. В летнее время берега водохранилища, особенно в его нижней части, используются местным населением в качестве зон массового отдыха. На акватории водоема-охладителя функционируют несколько рыбхозов, занимающихся садковым разведением различных пород рыб. Термальные воды АЭС используют также и в тепличном хозяйстве.

Методы. В качестве методологической основы для организации натурных наблюдений использовалась унифицированная методика исследования экологического состояния водоемов-охладителей, предложенная А.Л. Суздалевой (2000). Точки отбора проб в обоих водоемах-охладителях намечались таким образом, чтобы полученные результаты в достаточной мере характеризовали условия во всех водных массах.

При проведении гидрохимических анализов в основном применялись стандартные методы, рекомендованные для использования в лабораториях СЭС и санитарных лабораториях промышленных предприятий (Алекин, 1970; Новиков и др., 1990). Из обширного набора гидролого-гидрохимических параметров, использующихся в экологических исследованиях, нами были выбраны несколько основных показателей, которые представляют наибольший интерес с точки зрения рассматриваемой проблемы: 1) температура воды; 2) рН; 3) перманганатная окисляе-мость; 4) бихроматная окисляемость (ХПК); 5) минеральные формы азота;.6) фосфаты.

Определение величин первичной продукции фитопланктона проводилось как радиоуглеродным, так и кислородным методами (Винберг и др., 1960; Хромов, Семин, 1975; Федоров, Капков, 1999).

Количественный учет растительности проводился методом трансект (Куд-ряшов, Садчиков, 2002). На каждом из профилей количественный учет растений

проводился также с площадок, ограниченных проволочными рамками площадью 0,25-1 м2.

Рис. 3 Схема водоема-охладителя Смоленской АЭС (цифрами обозначены номера постоянных станций; стрелками - направление течения).

Статистическая обработка материалов проводилась с помощью пакета программ «STADIA» (Кулаичев, 1998).

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ЭВТРОФИРОВАНИЯ НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ

Обычно в качестве основного вида антропогенного воздействия, влияющего на гидрохимический режим водоема-охладителя, рассматривается работа системы техводоснабжения электростанции. Действительно, этот фактор имеет важнейшее

значение, однако роль других факторов, обусловливающих эвтрофирование вод, также нельзя недоучитывать. АЭС является крупным производственным объектом, с территории которого в виде стоков и поверхностного смыва в водоем могут поступать различные вещества. Само по себе повышение температуры вызывает заметные изменения в химическом составе водной среды. Строительство и пуск АЭС практически всегда сопровождается урбанизацией региона, ростом населения и, в соответствии с этим, увеличением рекреационной нагрузки на водоем-охладитель, интенсификацией бытового загрязнения его вод. При создании новых водоемов-охладителей их интенсивное эвтрофирование связано с разложением затопленных почв и остатков наземной растительности. Почти все водоемы-охладители (в том числе и все исследованные автором диссертации) используются для садкового рыборазведения, что также является одним из факторов эвтрофиро-вания водной среды. Эвтрофирование водоемов-охладителей происходит и в результате поступления в них речных вод из источников подпитки (Кошелева, 1991).

В соответствии с изложенным выше, при исследовании процессов эвтрофи-рования водоемов-охладителей особое внимание было уделено:

1) определению изменений химического состава вод при прохождении через систему охлаждения АЭС;

2) исследованию факторов, влияющих на химический состав отдельных водных масс водоемов-охладителей и выявление закономерностей в распределении гидрохимических параметров по их акватории;

3) исследованию источников загрязнения вод;

4) оценке влияния на гидрохимический режим поступления вод из источника подпитки водоема-охладителя.

Как свидетельствуют результаты, полученные при сравнительном анализе содержания фосфатов и нитратов в пробах воды, взятых параллельно из водозаборного и сбросного каналов исследованных АЭС (табл. 1), в некоторых случаях их концентрация достоверно увеличивалась. Однако во многих других случаях увеличения их количества в сбросных водах не наблюдается. Концентрация аммонийного азота в сбросных водах АЭС иногда даже несколько понижается, вероятно, за счет интенсификации процессов испарения и окисления аммиачных соединений при повышенной температуре.

По-видимому, отсутствие различия в содержании в воде биогенов на водозаборе и на сбросе вод с АЭС объясняется не отсутствием эвтрофирования со стороны АЭС, а тем, что в водоемах-охладителях значительная часть водной массы движется по кругу, многократно проходя через систему охлаждения. Постоянная циркуляция вод стремится сгладить любые возникающие неоднородности. В связи с этим, изменение гидрохимического состава вод на сбросе, по сравнению с водозабором, в конкретный момент времени может быть незначительным, даже в тех

случаях, когда подогрев воды в системе охлаждения оказывает заметное воздействие на химический состав водной среды. Аналогичные результаты получены и при сравнительном исследовании содержание в сбросных водах АЭС растворенного органического вещества (РОВ). Об этом можно судить по результатам сравнительного анализа перманганатной окисляемости (ПО) и бихроматной окисляемо-сти (БО) в сбросных водах и на водозаборе (табл. 2).

Таблица 1. Содержание в воде фосфатов и нитратов на водозаборе и на сбросе вод

с АЭС.

Месяц, год РОДмгР/л ЫОз", мг Ы/л

Водозабор Сброс Водозабор Сброс

Смоленская АЭС

Июль 1999 0,017+0,006 0,026+0,008 0,253+0,030 О,18О+О,ОЗЗ

Август 1999 0,058+0,004 0,058+0,007 0,250+0,028 О,ЗЗО+О,О31

Ноябрь 1999 0,100+0,011 0,090+0,010 1,37+0,14 1,80+0Д4

Февраль 2000 0,160+0,020 0,280+0,030 1,90+0,20 2,40+0,22

Апрель 2000 0,016+0,005 0,018+0,004 0,520+0,040 0,740+0,060

Курская АЭС

Октябрь 1999 0,264+0,023 0,248+0,021 О,35О+О,О5О 0,360+0,045

Февраль 2000 0,098+0,016 0,130+0,020 2,040+0,170 2,Ю0+0,200

Апрель 2000 0,043+0,013 0,053+0,015 0,390+0,030 0,370+0,030

Июль 2000 0,056+0,010 0,082+0,016 0,259+0,025 0,297+0,032

Октябрь 2000 0,П9 + 0,019 0,139+0,025 0,405+0,055 0,428+0,029

Май 2001 0,132+0,022 0,119+0,017 0,097+0,012 0,160+0,016

Ноябрь 2001 0,185+0,06 0,180+0,015 О,081+0,012 0,221+0,012

Июнь 2002 0,040+0,015 0,048+0,012 0,091+0,014 0,257+0,015

Август 2002 0,068+0,015 0,123+0,027 0,124+0,012 0,283+0,021

Ноябрь 2002 0,189+0,018 0,183+0,014 0,143+0,022 0,277+0,023

Май 2003 0,061+0,009 0,055+0,010 0,П6+0,013 0,129+0,015

Июль 2003 0,066+0,010 0,142+0,010 0,063+0,011 0,143+0,012

Август 2003 0,084+0,014 0,089+0,011 0,106+0,012 0,184+0,011

Февраль 2004 0,1Ю+0,010 0,241+0,032 0,555+0,013 0,847+0,035

Анализ собственных и литературных данных позволяет прийти к заключению, что гидрохимический режим в каждой водной массе водоемов-охладителей определяется своим специфическим комплексом факторов. Это является основной причиной сходства в ионном составе вод на участках, часто удаленных друг от друга, и возникновением заметных различий между некоторыми близко расположенными участками. Например, в водоеме-охладителе Курской АЭС в январе-марте 1999 г. ионный состав на различных участках циркуляционного течения (от сброса до водозабора) в большинстве случаев был сходным и в то же время заметно отличался от состава вод вторичной водной массы, формирующейся в районе

поступления вод из р. Сейм и от вод автохтонной периферической водной массы, формирующейся в полуизолированном зал. Голубой лог в отсутствие прямого воздействия работы системы техводоснабжения АЭС (табл. 3).

Таблица 2. Средние значения показателей перманганатной окисляемости (ПО) и бихроматной окисляемости (БО) на водозаборе и сбросе АЭС._

Месяц, год

ПО, мгО/л

БО, мгО/л

Водозабор Сброс Водозабор Сброс

Смоленская АЭС

Июль 1999 10,0±0,5 11,5±0,3 29,5±2,5 24,2±1,9

Август 1999 10,4±0,2 9,3±0,4 20,0±3,0 20,0±3,6

Ноябрь 1999 7,2±0,2 10,0±0,2 34,5±3,5 30,0±2,8

Февраль 2000 6,2±0,4 6,0±0,1 18,4*2,3 18,6±1,7

Апрель 2000 12,8±0,4 14,6±0,3 31,8±2,0 30,2±2,0

Август 2000 12,6±0,3 8,5±0,07 26,8±4,1 20,4±4,0

Курская АЭС

Октябрь 1999 6,2±0,2 5,2±0,3 20,0±3,2 48,0±7,2

Февраль 2000 3,4±0,3 3,4±0,3 11,5±2,0 11,2± 1,8

Апрель 2000 10,2±0,2 12,0±0,5 26,5±2,2 28,0±3,0

Июль 2000 5,5±0,4 4,5±0,2 28,0±2,0 27,6±2,0

Октябрь 2000 16,8±0,4 14,0±0,8 20,4±2,2 18,0±2,0

Май 2001 8,7±0,4 12,4±0,3 32,0±3,0 32,4±3,5

Ноябрь 2001 24,6±0,5 28,2±0,8 39,5±4,2 58,3db6,l

Июнь 2002 22,0±0,5 22,2±0,7 48,2±3,8 48,4±4,0

Август 2002 24,0±0,4- 24,0±0,5 50,4±4,0 50,2±3,5

Ноябрь 2002 24,6±0,4 24,8±0,6 48,0±4,2 48,0±4,0

Май2003 9,6±0,4 10,4±0,5 32,2±3,0 32,8±3,2

Июль 2003 8,8±0,3 8,8±0,5 31,2±2,6 30,0±3,1

Август 2003 5,0±0,4 5,6±0,4 25,6±2,3 27,3±2,2

Февраль 2004 6,7±0,5 10,9±0,6 27,2±2,1 36,8±2,5

Основные факторы, влияющие на содержание биогенов, в отдельных водных массах могут иметь различную природу. Повышение температуры среды интенсифицирует процессы минерализации. Следовательно, можно было бы ожидать, что концентрация биогенов в водной массе циркуляционного течения будет более высокой, чем в других частях акватории. В действительности во многих случаях, особенно в холодное время года, наблюдается прямо противоположная картина - содержание биогенов в циркуляционных водах находится на более низком уровне, чем в периферических водных массах (табл. 3-4). Это связано с интенсификацией фотосинтеза в холодный сезон на подогреваемых участках и потреблением биогенов фитопланктоном.

В периферических водных массах, формирование которых происходит при отсутствии непосредственного воздействия агрегатов системы охлаждения АЭС, режим биогенных элементов определяется загрязнением вод стоками с берегов и сезонным ходом продукционно-деструкционных процессов.

Таблица 3. Распределение гидрохимических параметров в водоеме-охладителе Курской АЭС в январе-марте 1999 г.___

Параметр Месяц Циркуляционное течение Вторичная водная масса (район подкачки вод из р.Сейм) Залив Голубой лог (периферическая автохтонная водная масса)

Сброс Водозабор

мг 1Ч/л I 0,36±0,04 0,38±0,02 0,65±0,04 0,80±0,02

II 0,42±0,04 0,44±0,02 0,59±0,03 1,31 ±0,06

III 0,22±0,03 0,19±0,03 0,66±0,05 0,75±0,05

Ш4+, МК/л I 0,22±0,04 0,25+0,03 0,57±0,04 1,44±0,07

II 0,29±0,02 0,22±0,04 0,41±0,03 1,31±0,05

III 0,18±0,03 0,22±0,02 0,38±0,02 0,59±0,05

РОД мгР/л I 0,24±0,02 0,24±0,01 0,85±0,03 0,47±0,02

II 0,34±0,04 0,20±0,02 0,49±0,02 0,41±0,02

Ш 0,28±0,04 0,31±0,04 0,22±0,01 0,24±0,03

Особый режим биогенных элементов наблюдается в водных массах, образующихся в районах поступления вод из источников подпитки. Например, в январе-феврале 1999г. концентрация фосфатов в этой водной массе в водоеме-охладителе Курской АЭС была более чем 2 раза выше, чем в водах циркуляционного течения (табл. 3). В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что поступление аллохтонных речных вод является одним из источников химического эвтрофирования исследованных водоемов-охладителей.

В водоемах-охладителях искусственный подогрев поверхностного слоя воды вызывает значительное увеличение продолжительности летней стратификации вод (для обозначения данного явления ранее был предложен термин «термотехногенная стратификация» (Безносов, Суздалева, 2001)). В результате в придонных слоях происходит накопление минеральных форм биогенных элементов (табл. 4). Нарушение стратификации на таких участках, например, при сильном волнении, сопровождается залповым выбросом в поверхностный слой значительного количества биогенов. Такие явления можно рассматривать как один из видов эвтрофиро-вания, а именно - дестратификационное эвтрофирование. Следовательно, глубинные водные массы, формирующиеся в водоемах-охладителях в условиях искусственного увеличения продолжительности периода стратификации, можно рассматривать как потенциальный источник эвтрофирования вод.

Таблица. 4. Вертикальное распределение гидрохимических параметров (МЫ/ -концентрация аммонийного азота; РО43" - концентрация фосфатов) в водоеме-охладителе Смоленской АЭС октябре 1999 г. (I - поверхностный слой; П - придонный слой). __

Параметр Участок циркуляционного Участок вне циркуляционного

течения течения

I II I II

КН/.мгЫ/л 0,06±0,003 0,38±0,009 0,П±0,002 0,15±0,002

РоЛмгР/л 0,05±0,006 0,18±0,005 0,03±0,002 0,05±0,00З

Таблица 5. Распределение значений перманганатной окисляемости (ПО, мг О/л) в различных водных массах водоема-охладителя Курской АЭС и р.Сейм в 1999-

2004 гг.

Месяц, год Водная масса Залив Река Район выхода

циркуляционного Голубой Сейм ливневки

течения лог г.Курчатов

(ст. №1-6) (ст. №8) (С-3)

0ктябрь, 1999 5,2-6,8 10,6 10,2 -

Февраль, 2000 3,4-5,2 6,1 3,9 22,0

Апрель, 2000 10,2-12,0 8,8 4,2 15,5

Июль, 2000 4,5-5,8 6,4 5,4 13,3

0ктябрь, 2000 14,0-16,8 8Л 6,4 18,4

Май, 2001 8,7-12,4 19,6 12,6 —

Ноябрь, 2001 22,4-29,0 26,4 22,4 —

Июнь, 2002 22,0-22,4 38,4 20,0 —

Август, 2002 24,0-24,2 36,4 42,4 —

Ноябрь, 2002 24,6-24,8 26,0 18,0 —

Май, 2003 9,6-10,4 18,0 18,6 44,6

Июль, 2003 8,5-8,8 12,8 10,1 24,1

Август, 2003 4,3-5,6 5,8 5,3 16,5

Февраль, 2004 6,7-10,9 7,2 3,8 17,4

Одним из характерных признаков эвтрофирования вод является увеличение содержания в воде органических веществ (Сиренко, 1981). Как показали полученные результаты, на содержание органического вещества в водоемах-охладителях более заметное влияние оказывает не функционирование системы техводоснабже-ния АЭС, а другие факторы. Поэтому в водных массах, формирующихся в отсутствие прямого воздействия АЭС, содержание органических веществ может быть существенно выше. В особенности это относится к "застойным зонам", где вследствие низкой интенсивности процессов водообмена происходит накопление автохтонной или аллохтонной органики. В водоеме-охладителе Курской АЭС таким участком, например, является залив Голубой Лог (табл. 5). Иногда повышенный

уровень содержания органических веществ наблюдался в речных водах, поступающих из источников подпитки.

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД, ПОСТУПАЮЩИХ В ВОДОЕМ-ОХЛАДИТЕЛЬ КАЭС С ТЕРРИТОРИИ Г.КУРЧАТОВА.

Для того, чтобы более точно определить роль стоков с территории «городов энергетиков» на процесс эвтрофирования водоема-охладителя нами в 2003-2004 гг. было осуществлено специальное исследование городских стоков Г.Курчатова.

Полученные данные свидетельствуют о том, что стоки с городской территории, поступающие в водоем-охладитель без какой-либо очистки, являются значимым источником его эвтрофирования и загрязнения. Содержание биогенных элементов и органического вещества в них во все сезоны было достаточно высоко. Для иллюстрации в табл. 6 представлены данные одной из гидрохимических съемок.

Таблица 6. Гидрохимические показатели, характеризующие состав сточных вод, поступавших из ливневой канализации (станция С-3) в водоем охладитель КАЭС в мае 2003г._

Показатель Размерность Среднее значение показателя

Содержание аммонийного азота МгК/л 1,67

Содержание нитритов MTN/Л 0,07

Содержание нитратов МтЫ/л 0,84

Суммарное содержание минерального МтЫ/л 2,58

азота

Содержание фосфатов мгР/л 0,63

Перманганатная окисляемость мгО/л 44,6

Бихроматная окисляемость (ХПК) мгО/л 65,8

Аналогичные результаты были получены в ноябре 1999 г и при анализе стоков, поступающих в водоем-охладитель САЭС с территории г. Десногорска.

ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОГО ЭВТРОФИРОВАНИЯ

Несмотря на то, что многие авторы указывали на важность явлений термического эвтрофирования (Кафтанникова и др., 1977; Сиренко, 1981; 1988; Вирбиц-кас, Егоров, 1994), их целенаправленного изучения практически не проводилось. Недостаточная изученность этих процессов не позволяет четко определить роль отдельных источников эвтрофирования и препятствует своевременной разработке природоохранных мероприятий при проектировании водоемов-охладителей. В связи с этим в 1999-2000 гг. на водоемах-охладителях Курской и Смоленской АЭС

нами было проведено специальное исследование воздействия сброса подогретых вод с АЭС на режим основных биогенных элементов и продукционные процессы в водоемах-охладителях. Несколько ранее предварительные исследования, позволившие выработать методику экспериментального изучения процессов термического эвтрофирования, осуществлялись также и на водоеме-охладителе Калининской АЭС (Кучкина, 1999).

Для решения вопроса о возможном влиянии подогрева воды на содержание биогенов был проведен ряд лабораторных экспериментов, в которых имитировались условия, возникающие при прохождении воды через систему охлаждения АЭС.

Полученные экспериментальные данные (в табл. 7 представлены результаты одной из серий опытов) свидетельствуют о том, что нагрев воды при определенных условиях приводит к увеличению концентрации в воде минеральных форм фосфора и азота. Однако если циркуляционное течение достаточно замкнуто, эти процессы незначительны. Это объясняется тем, что данная водная масса периодически подвергается термическому воздействию и еще один нагрев при очередном ее прохождении через систему охлаждения АЭС не вызывает изменений в химическом составе. Аналогичные выводы можно сделать и относительно воздействия подогретых вод на донные отложения. Поскольку характер циркуляции существенно не меняется, в водоеме-охладителе существуют как зоны, в которых подводные грунты постоянно контактируют с подогретыми водами, так и участки дна, где донные отложения не соприкасаются со сбросными водами АЭС. В первом случае, как показали результаты экспериментов, воздействие подогретых вод не сопровождается заметным увеличением концентрации биогенов. Так, повышение температуры воды не оказывало воздействия на пробы грунта, отобранные в районах сброса АЭС (табл. 7; вариант 5), поскольку эти грунты постоянно омываются подогретыми водами и дальнейший подогрев не приводит к увеличению интенсивности процесса выщелачивания биогенов. Эффект воздействия подогретых вод на донные отложения, взятые из других частей водоемов-охладителей, напротив, в большинстве случаев весьма значителен (табл. 7; вариант 4). Однако распространение подогретых вод в эти части водоемов-охладителей практически исключено. Вместе с тем, при определенных обстоятельствах, частицы донных отложений из этих участков акватории могут в виде мути попадать в толщу воды и в составе взвеси засасываться в систему охлаждения АЭС.

В целом, можно сделать вывод, что в длительно существующем водоеме-охладителе с оборотной системой водоснабжения подогрев воды в технических агрегатах может вызвать заметное увеличение концентрации биогенов только при поступлении на водозабор АЭС вод из районов акватории, обычно не включающихся в циркуляционное течение, или в результате попадания в систему охлажде-

ния взмученных частиц грунта из "необогреваемых" участков. Как свидетельствуют наши наблюдения, такие явления периодически возникают во всех исследованных водоемах-охладителях во время нагонов, волнения, поводковых явлений, при проведении дноуглубительных работ.

Таблица 7. Концентрация фосфатов и нитратов в экспериментах, проведенных на водоеме-охладителе на Смоленской АЭС в августе 1999г._

Вариант опыта Фосфаты, мг Р/л Нитраты, мг N/л

Нагрев Контроль Нагрев Контроль

1. Вода из района водоза- 0,058±0,011 0,054±0,008 0,257±0,31 0,255±0,030

бора

2. Вода из района сброса 0,022±0,007 0,023±0,006 0,279±0,25 0,260±0,34

3. Вода из верхней части

водохранилища 0,032±0,005 0,012±0,004 0,338±0,43 0,216±0,12

4. Вода + грунт из района

водозабора 1,12±0,21 0,139±0,022 0,825±0,110 0,316±0,045

5. Вода + грунт из района

сброса 0,043±0,008 0,037±0,007 0,335±О,051 0,343±0,030

6. Вода с частицами

водных растений 0,125±0,023 0,054±0,011 0,408±0,068 0,271±0,032

Другой аспект процессов термического эвтрофирования заключается в непосредственной интенсификации продукционных процессов в условиях подогрева вод. В исследованных водоемах-охладителях эти явления особенно заметно проявлялись в ранневесенний период. При этом следует отметить, что, поскольку в водоемах-охладителях происходит круговое движение вод, повышение уровня первичной продукции фитопланктона наблюдается не только непосредственно на участках, расположенных поблизости от сброса АЭС, но и участках циркуляционного течения, находящихся на значительном удалении от него.

ГЛАВА VI. ПРОДУКЦИЯ ФИТОПЛАНКТОНА И ПРОЦЕССЫ ЗАРАСТАНИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ

Известно, что мощные цветения синезеленых водорослей, обусловленные интенсивным эвтрофированием вод, отмечались в первые годы существования как Курчатовского (Безносое и др., 1995), так и Десногорского водохранилища (Леонов и др., 2000). Наиболее массовыми формами в обоих случаях являлись Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs и Microcystis aeruginosa Kutz. В последующий период интенсивность этих явлений постепенно снижалась.

На современном этапе, по нашим данным, в обоих этих водоемах первичная продукция фитопланктона в летний период находится на уровне, характерном для мезотрофных водоемов. Для иллюстрации в таблице 8 представлены результаты,

полученные нами летом 2003 г. В предшествующие годы (1999-2002) продукция фитопланктона находилась приблизительно на том же уровне. В целом аналогичный уровень продукции фитопланктона отмечен нами и при исследовании водоема-охладителя С АЭС в 1999-2000гг.

Таблица 8. Валовая продукция фитопланктона (Мг С/л/сут) в августе 2003 г. в водоеме-охладителе КАЭС1-11 очереди.__

Номер стан- Название станции Продукция

ции фитопланктона

1 Выход сбросного канала 2,6±0,5

2 Струеразделительная дамба 3,2±1,0

5 Рыбозаградительная дамба 3,5±0,8

6 Водозабор 3,3±0,7

8 Залив Голубой Лог 7,9±1,4

Река Сейм 2,9±0,6

В отличие от фитопланктона, на высшую водную растительность исследованных водоемов-охладителей процессы эвтрофирования оказывают весьма заметное воздействие. На водоеме-охладителе КАЭС эти явления в настоящее время начали приобретать уже катастрофический характер, с одной стороны приводя к заметному ухудшению качества вод, а с другой - создавая серьезные биопомехи в работе системы технического водоснабжения АЭС. Следует отметить, что закономерности, выявленные при анализе материалов, полученных при исследовании Курчатовского водохранилища, постепенно начинают проявляться и на другом исследовавшемся нами водоеме-охладителе и, по-видимому, могут быть использованы для прогноза развития экологической ситуации.

0б эвтрофировании водоема-охладителя КАЭС, прежде всего, свидетельствует заметная интенсификация зарастания водоема в последние годы видами, необходимым условием массового развития которых является наличие в воде значительного количества биогенов. Например, как следствие эвтрофирования можно рассматривать и наблюдающееся в последние годы повышение биомассы роголистника (Сега1орЬу11иш ёешекиш Ь.) и значительное увеличение площади его зарослей. В 1999-2001 гг. роголистник встречался в водоеме-охладителе КАЭС довольно часто, но, как правило, не входил в состав доминантов водных фитоцено-зов. В июле-августе 2002 г. на ряде участков его количество, по сравнению с предшествующими годами, увеличилось в несколько раз. На мелководье роголистник образовал отдельные скопления с проективным покрытием 100% и биомассой до 12 кг/м . Сплошная масса растений здесь заполняла все пространство от дна до поверхности.

Характерным признаком эвтрофирования вод является весьма бурное развитие зеленых нитчатых водорослей в прибрежной зоне (главным образом

СЫорЬэга spp.). Местами их биомасса в середине лета стала достигать нескольких кг/м2. Весьма велика и площадь зарослей нитчаток. На мелководьях, прилегающих к городской территории в конце июня 2002 г. нитчатки образовали сплошную полосу шириной до 200 м и длиной более 1 км.

В результате резкого увеличения количества водной растительности, на большинстве участков прибрежной зоны образовались выбросы из разлагающихся остатков макрофитов (преимущественно, Potamogeton рес1та1ш Ь. и СегайорИуПит ёетегзиш Ь.), некромасса которых иногда достигает нескольких десятков кг/м2.

Данные, полученные при исследовании высшей водной растительности водоема-охладителя С АЭС в 1999-2000 гг. носят во многом аналогичный характер. В этот период наблюдалось интенсивное развитие нитчаток, постепенно отхватывающее значительную акваторию. Летом 1999 г. скопления зеленых нитчатых водорослей отмечались только точечно в местах интенсивного поступления стоков с территории г. Десногорск (ст. №2; ст. №6) и на участке сброса вод с очистных сооружений (ст. №12). Фитомасса водорослей в таких скоплениях составляла более 5 кг сырого веса/м2. В 2000 г. наблюдалось стремительное развитие водорослевых скоплений. По информации, полученной от работников САЭС, в 2002 г. площадь, занятая зарослями нитчаток, в Десногорском водохранилище за 1-2 года резко увеличилась. В настоящее время последствия эвтрофирования на этом водоеме, также как и на ранее описанном водоеме-охладителе КАЭС, создали серьезные биопомехи в работе системы техводоснабжения электростанции. Таким образом, в 1999-2000 гг. мы, по-видимому, наблюдали первоначальный этап процесса «залпового» зарастания водоема-охладителя, последствия которого нами были исследованы в Курчатовском водохранилище.

ГЛАВА VII. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ЭВТРОФИРОВАНИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ.

Ретроспективный анализ материалов, полученный путем сравнения наших результатов с данными исследований, проведенных в предшествующие годы (Шилькрот, Миронова, 1986; Лунгу, 1992; Безносое и др., 1995; Васенко и др., 1995; Леонов и др., 2000; Кацман, 2004), свидетельствует о том, что в историческом развитии экосистем водоемов-охладителей можно различить, как минимум, два периода эвтрофирования, механизмы которого и видимые последствия заметно отличаются (Кучкина, Кацман, 2004).

Первый период эвтрофирования водоема-охладителя происходит на фазе его подготовки к эксплуатации. Этот этап, как правило, обусловливается интенсивными процессами разложения затопленных почв, остатков наземной растительности, эрозией и абразией берегов. Наконец, само по себе крупномасштабное строительство АЭС и жилого массива («города энергетиков») для ее обслуживающего пер-

сонала всегда обусловливает попадание в водоем значительного количества эв-трофирующих агентов. Это провоцирует «цветение» воды синезелеными водорослями и массовое развитие специфических форм высшей водной растительности, прежде всего, элодеи (Elodea canadensis Michx.) и роголистника (Ceratophyllum demersum L.), фитомасса каждого из которых в этот период может достигать 10 кг/м2. В массовом количестве иногда развиваются и зеленные нитчатые водоросли. В нашем исследовании характерные для этого периода явления наблюдались в новом водоеме-охладителе III очереди КАЭС.

В последующий, относительно длительный период, продолжавшийся в водоеме-охладителе С АЭС более 10 лет, а в водоеме-охладителе КАЭС, вероятно, и больше (к сожалению, данные о развитии растительности в первые годы его существования отсутствуют), заметных признаков эвтрофирования не отмечалось. Более того, наблюдавшиеся в первые годы существования водоема-охладителя КАЭС мощные «цветения» синезеленых водорослей прекратились (Безносое и др., 1995). Вместе с тем, очевидно, что оба исследовавшихся водоема должны были постоянно испытывать заметную «эвтрофикационную нагрузку». Об этом свидетельствует хотя бы то, что на берегу водоема-охладителя КАЭС расположен г.Курчатов с населением более 50 тыс. человек, а на берегу Десногорского водохранилища - 30-тысячный г. Десногорск. Кроме того, на обоих водоемах существовал еще целый ряд явных источников эвтрофирования (садковые рыбные хозяйства и др.). Однако ощутимые последствия эвтрофирования водоемов-охладителей КАЭС и САЭС стали заметно проявляться только в последние годы, хотя принципиального изменения уровня антропогенного воздействия на водоемы-охладители в этот период не наблюдалось. Подобная динамика процессов эвтрофирования, по-видимому, объясняется особенностями гидрологической структуры водоемов-охладителей. Как уже указывалось ранее, значительная часть их водного объема постоянно движется по замкнутой траектории - это явление обозначается как «техногенная внутренняя проточность». Главным результатом данного процесса является то, что попадающие в водную среду биогены быстро распределяются по значительной части акватории. Вероятно, именно этот фактор продолжительное время маскировал интенсивное эвтрофирование действующих водоемов-охладителей КАЭС и САЭС. Однако интенсивность процесса эвтрофирования внутренняя техногенная проточность не снижает (валовое содержание биогенов, поступивших в водоемы, не изменяется). В определенный момент времени общее содержание биогенов в водоеме-охладителе достигает некоторого критического значения, после которого результаты эвтрофирования становятся заметными. По этим причинам процесс эвтрофирования водоема-охладителя на данной фазе отличается двумя особенностями:

1) быстротечностью наблюдающихся изменений, свидетельствующих об интенсивном эвтрофировании;

2) последствия эвтрофирования наблюдаются не только на участках поступления в водоем эвтрофикантов, а охватывают почти всю акваторию водоема-охладителя, в том числе и участки, не подверженные интенсивному загрязнению.

Если не учитывать специфику структуры водоемов-охладителей, то на основании этих двух характеристик можно сделать ложный вывод о залповом и очень мощном (настолько мощным, чтобы в кратчайший срок распространиться почти на всю акваторию) эвтрофировании водоема в данный момент времени. В реальности же эвтрофирование водоема-охладителя продолжалось достаточно долго, а интенсивность самого процесса могла быть относительно постоянной. Изложенное выше можно представить в виде схемы (табл. 9).

Таблица 9. Основные фазы эвтрофирования водоемов-охладителей.

Фаза эвтрофирования водоема-охладителя

Основные источники эвтрофирования

Интенсивность загрязнения вод биогенами

Видимые проявления эвтрофирования

Характер динамики наблюдающихся процессов

1 .Перичное эвтрофирова-ние в начальный период существования водоема

Разложение затопленных почв, остатков наземной растительности, разрушение берегов

Очень высокая

«Цветения» сине-зеленых водорослей и развитие нескольких пионерных видов высшей водной растительности

Быстротечные изменения

2. Фаза относительной стабилизации водной экосистемы

Поступление различных стоков с территории бытовых и промышленных объектов

Высокая

В характере водной растительности признаки заметного эвтрофи-рования вод отсутствуют

Относительно стабильное состояние

3. Фаза резкой интенсификации процесса зарастания водоема

Те же

На том же уровне

Бурное развитие отдельных видов высшей растительности и нитчаток, на большей части акватории

Залповый

характер

изменений

4. Фаза интенсивного образования биопомех

Те же

На том же уровне

Интенсивное развитие водной растительности, характерное для эв-трофируемых водоемов

Относительно стабильное состояние

С практической точки зрения наиболее важным последствием данных процессов является «неожиданное» возникновение серьезных биопомех, наблюдающихся после длительного периода, когда экологическое состояние водоема-охладителя рассматривалось как стабильное и «вполне удовлетворительное».

Таким образом, процессы эвтрофирования водоемов-охладителей практически на всех этапах их существования отличаются высокой интенсивностью, но их видимое проявление в отдельные периоды может существенно отличаться. Это необходимо учитывать при разработке мероприятий, направленных на обеспечение безопасности работы системы техводоснабжения АЭС.

ВЫВОДЫ

1. На отдельных фазах существования водоемов-охладителей факторы и экологические механизмы их эвтрофирования носят различный характер. По этой причине, несмотря на постоянно высокий уровень эвтрофирования, в истории водоемов-охладителей может наблюдаться несколько разделенных во времени периодов, когда последствия эвтрофирования становятся заметными и создают серьезные биопомехи в системе техводоснабжения АЭС.

2. В первые годы эксплуатации водоемов-охладителей их эвтрофирование обусловлено, главным образом, процессами разложения затопленных почв, остатков наземной растительности и эрозией берегов. Основным последствием эвтрофирования в первые 5-10 лет существования водоемов-охладителей является их периодическое «цветение» сине-зелеными водорослями (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs, Microcystis aeruginosa Kutz. и др.).

3. После многолетнего периода относительной стабилизации биопродукционных процессов уровень эвтрофирования водоемов-охладителей повторно увеличивается вследствие роста населения «городов энергетиков» и урбанизации водосборного бассейна. На современном этапе в водоемах-охладителях Курской и Смоленской АЭС последствия данных процессов проявились в массовом развитии роголистника (Ceratophyllum demersum L.) и зеленных нитчатых водорослей, биомасса которых на многих прибрежных участках в летний период составляет 5-10 кг сырого веса/м2.

4. В водоемах-охладителях интенсивная внутренняя техногенная проточ-ность обусловливает быстрое распределение поступающих в них эвтрофикантов практически по всему водному объему циркуляционного течения. По этой причине последствия эвтрофирования в течение длительного времени могут не проявляться. Однако в последующий период развитие негативных явлений носит быстротечный характер и происходит одновременно на значительной части акватории.

5. При оборотной системе водоснабжения интенсивные процессы термического эвтрофирования могут наблюдаться только при поступлении на водозабор АЭС вод, содержащих частицы грунта, мелкие фрагменты водных растений, или аллохтонных вод, ранее не проходившие через систему техводоснабжения.

6. Водоемы-охладители являются природно-техногенными системами, поэтому прогноз их эвтрофирования и разработка мероприятий, направленных на предотвращение биопомех в системе водоснабжения АЭС, должны осуществляться комплексно.

7. Для поддержания необходимого экологического состояния водоема-охладителя недостаточно контролировать только техногенные факторы, непосредственно связанные с функционированием АЭС. Достижение эффективных результатов возможно только при организации контроля за антропогенной нагрузкой, оказываемой на водоем-охладитель всеми видами человеческой деятельности.

СИСОКРАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ:

1. Кучкина (Суздалева) М.А Термическая эвтрофикация в водоеме-охладителе Калининской АЭС // Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации. Тезисы докл. научно-техн. конф. М.: Московский гос. ун-т природообустройства. 1999. С. 60.

2. Попов А.В., Шидловская НА, Кучкина М.А., Карташева Н.В., Лихачева Н.Е. Оценка состояния водоема-охладителя Курской АЭС по эколого-санитарной классификации поверхностных вод // Природоохранное обустройство территорий. Сборник материалов научно-техн. конф. М.: Московский гос. ун-т природообустройства. 2002. С. 36.

3. Безносов В.Н., Кучкина М.А., Суздалева А.Л. Исследование процесса термического эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС. // Водные ресурсы. 2002. Т.29. №5. С.610-615.

4. Илюшкина Е.Н., Лихачева Н.Е., Шидловская Н.А., Кучкина МА Влияние резкого повышения температуры воды на фитопланктон водоемов-охладителей атомных станций // Водные экосистемы и организмы-4. Мат. научной конф. М.: МГУ, 2003. С. 66.

5. Попов А.В., Шидловская НА, Кучкина МА, Карташева Н.В., Лихачева Н.Е. Оценка гидрохимического режима водоема-охладителя Курской АЭС после вселения в него дрейссены (Dreissena polymorpha Pallas) // Водные экосистемы и организмы-4. Международн. научн. конф. М.: МГУ, 2003. С. 117.

6. Лихачева Н.Е., Шидловская НА, Кучкина М.А, Козлова Е.Н. Качественный и количественный состав фитопланктона водоема-охладителя Курской АЭС // Водные экосистемы и организмы-5. Международн. научн. конф. М.: МГУ, 2004. С. 68.

7. Кучкина М.А., Кацман ЕА Исследование процесса эвтрофикации водоема-охладителя Курской АЭС // Водные экосистемы и организмы-5. Мат. научной конф. М.: МГУ, 2004. С.66.

8. Безносое В.Н., Горюнова СВ., Кацман Е.А., Кучкина МА, Суздалева АЛ. 0собенности эвтрофирования водоема-охладителя АЭС // «Актуальные проблемы экологии и природопользования». Сборник научн. трудов РУДН М: Изд. РУДН:2004.С.174-184.

Кучкина Мария Александровна (Россия) «0собенности процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС»

В диссертационной работе изучены особенности и установлены закономерности процессов эвтрофирования водоемов-охладителей. 0пределены основные источники эвтрофирования водоемов-охладителей Курской и Смоленской АЭС. Исследовано воздействие эвтрофирования на уровень первичной продукции фитопланктона и интенсивность зарастания водоемов-охладителей высшей водной растительностью. Показано влияние особенностей гидрологической структуры исследованных водоемов на развитие в них процессов эвтрофирования. Экспериментально исследовано явление термического эвтрофирования.

Maria Kulchkina (Russia) "The peculiarities of eutrophication processes in cooling-ponds ofNPP"

The dissertation deals with study of peculiarities and determination of the regularities of eutrophication process in cooling-ponds of Nuclear Power Plant. The main sources of eutrophication in cooling-ponds of Smolenskaya NPP and Kurskaya NPP were determined. The effect of eutrophication on the level of phytoplankton primary production and on development ofthe water plant formation was studied. The influence of hydrological structure on the eutrophication processes was shown. The phenomenon of thermal eutrophication was experimentally studied.

ООП МГУ. Заказ 81-100-04

Р 15 2 8 3

РНБ Русский фонд

2005-4 12416

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кучкина, Мария Александровна

Введение.

ГЛАВА I ПРОЦЕССЫ ЭВТРОФИРОВАНИЯ ВОДОЕМОВ,

ИХ ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

1.1. Эвтрофирование и загрязнение водной среды.

1.2. Виды эвтрофирования водной среды.

1.3. Основные причины и экологические последствия естественного и антропогенного эвтрофирования водных объектов.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Описание исследованных водоемов-охладителей АЭС.

2.2. Методика исследования экологического состояния водоемов-охладителей и принципы выделения точек отбора проб.

2.3. Методы определения гидролого-гидрохимических параметров.

2.4. Методы гидробиологических исследований.

2.4.1. Определение первичной продукции фитопланктона

2.4.2. Исследование высшей водной растительности.

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ЭВТРОФИРОВАНИЯ

НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ

3.1. Факторы формирования и основные этапы становления гидрохимического режима водоемов-охладителей АЭС.

3.2. Изменение химического состава вод при прохождении через систему водоснабжения АЭС.

3.3. Факторы, влияющие на химический состав различных водных масс водоемов-охладителей.

3.3.1. Распределение биогенов по акватории водоемов-охладителей.

3.3.2. Распределение растворенного органического вещества по акватории водоемов-охладителей.

3.4. Общие закономерности распределения гидрохимических параметров по акватории водоемов-охладителей и основные источники их эвтрофирования.

ГЛАВА 1У.ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД, ПОСТУПАЮЩИХ В ВОДОЕМ-ОХЛАДИТЕЛЬ КАЭС С ТЕРРИТОРИИ Г.КУРЧАТОВА

4.1. Методология мониторинга стока с городской территории.

4.2. Краткое описание участков отбора проб городских стоков.

4.3. Гидрохимическая характеристика стоков с территории Г.Курчатова.

ГЛАВА V.ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОГО ЭВТРОФИРОВАНИЯ.

5.1. Процессы термического эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС.

5.2. Изменение концентрации биогенов при прохождении воды через систему водоснабжения АЭС.

5.3. Экспериментальное исследование влияние подогрева воды на содержание в ней неорганических соединений фосфора и азота.

5.4. Влияние сброса подогретых вод на деструкционные и продукционные процессы.

ГЛАВА VI. ПРОДУКЦИЯ ФИТОПЛАНКТОНА И ПРОЦЕССЫ ЗАРАСТАНИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ.

6.1. Динамика уровня первичной продукции фитопланктона в водоемах-охладителях КАЭС и САЭС.

6.2. Высшая водная растительность водоема-охладителя КАЭС

6.2.1. Флористический состав и основные этапы формирования водных фитоценозов.

6.2.2. Состав и пространственное распределение фитоценозов в 1999-2003 гг.

6.2.3. Изменения фитоценозов, обусловленные процессами эвтрофирования водоема-охладителя.

6.3. Исследование формирования водной растительности в новом водоеме-охладителе III очереди К АЭС.

6.4. Высшая водная растительность водоема-охладителя Смоленской АЭС.

6.4.1. Флористический состав.

6.4.2. Развитие высшей водной растительности водоема-охладителя С АЭС в предшествующий период.

6.4.3 Состав и пространственное распределение фитоценозов в 1999-2000 гг.

ГЛАВА VII. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ЭВТРОФИРОВАНИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ

7.1. Основные этапы развития экосистемы водоемов-охладителей и особенности процессов эвтрофирования вод на отдельных стадиях ее существования.

7.2. Особенности процессов эвтрофирования водоемов-охладителей.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС"

Актуальность проблемы. В большинстве случаев под эвтрофированием понимают повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов (ГОСТ 17.1.1.01-77). Существует мнение, что до определенного этапа процесс эвтрофикации не следует рассматривать как сугубо вредное явление (Сиренко, 1981). Контролируемое увеличение продуктивности водоема в ряде случаев может быть даже экономически выгодно. Однако на практике антропогенная эвтрофикация водоемов, как правило, быстро достигает того уровня, когда дальнейший рост продуктивности водной экосистемы сопровождается заметным ухудшением качества водной среды. В результате спровоцированных эвтрофикацией «цветений» фитопланктона вода становиться непригодной для использования в питьевых и хозяйственных целях. Значительные трудности создает также зарастание эвтрофицированных водоемов высшей водной растительностью. Экзометаболиты фитопланктона и продукты разложения отмирающих водорослей токсичны для большинства гидробионтов. Кроме того, образование скоплений разлагающихся растительных остатков значительно снижает органолептические и санитарные показатели вод, вызывает ухудшение кислородного режима и способствует возникновению заморных явлений (Эделыптейн, 1998). В результате этих процессов происходит обеднение качественного и количественного состава водной биоты, снижение рыбохозяйственного и рекреационного потенциала водоемов. Поэтому в настоящее время антропогенная эвтрофикация рассматривается как важнейший фактор негативного воздействия человеческой деятельности на водные объекты (Брагинский, 1998), а исследования механизмов развития данного явления имеют первостепенное значение.

Особую актуальность проблема эвтрофирования приобретает в водоемах-охладителях атомных электростанций. Количество этих водных объектов неуклонно возрастает, что связано с бурным развитием атомной энергетики (Махова, Преображенская, 2001). Уже сейчас в мире действует свыше 400 блоков АЭС и их число ежегодно увеличивается. Только в 2000 г. введено 6 блоков АЭС: 3 в Индии и по одному в Бразилии, Пакистане и Чехии. В России в 2002 г. началась эксплуатация новой Волгодонской (Ростовской) АЭС.

Для охлаждения многих АЭС создаются специальные водоемы-охладители. С одной стороны, эти водные объекты постоянно испытывают воздействие обширного комплекса антропогенных факторов. Помимо химического эвтрофирования, обусловленного загрязнением воды стоками, содержащими соединения азота и фосфора, водоемы-охладители подвержены так называемому термическому эвтрофированию (Веригин, 1977; Сиренко, 1981; Безносов и др., 2002). Это явление заключается в увеличении содержания в воде биогенов, вследствие ускорения их оборота в водоеме при повышенной температуре. Использование на АЭС глубинных водозаборов может привести к обогащению фотической зоны биогенами, накопленными в глубинных водных массах, и к развитию еще одного вида эвтрофикации - дестратификационной эвтрофикации (Безносов, 2000). Таким образом, водоемы-охладители в большей степени, чем другие водные объекты, подвержены антропогенному эвтрофированию.

С другой стороны, именно в водоемах-охладителях процессы эвтрофикации могут нанести максимальный экономический ущерб. «Цветения» фитопланктона и зарастание высшей водной растительностью являются одними из основных причин возникновения биопомех в работе АЭС и даже могут стать причиной возникновения чрезвычайной ситуации в системе ее водоснабжения (Афанасьев, 1991; 1995; Попов и др., 2001; Безносов и др., 2002). По этой причине весьма актуальна разработка эффективных мер, направленных на предотвращение эвтрофирования водоемов-охладителей.

Вместе с тем, водоемы-охладители представляют собой природно-техногенные системы, в которых характер протекания многих экологических процессов существенно отличается от такового в других водных объектах (Протасов, 1991; Суздалева, Безносов, 2000; Суздалева, 2002). Отличаются также и внешние проявления последствий загрязнения и эвтрофирования водоемов-охладителей (Побединский, Суздалева, 1997; Суздалева, 1999; Кацман, 2004; Кучкина, Кацман, 2004). Поэтому, для своевременного обнаружения и прогнозирования последствий эвтрофирования водоемов-охладителей АЭС необходимо целенаправленное изучение этих процессов.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы является исследование процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследование основных источников эвтрофирования водоемов-охладителей.

2. Изучение динамики основных гидрохимических и гидробиологических показателей, характеризующих интенсивность процессов эвтрофирования водной среды.

3. Исследование процессов термического эвтрофирования.

4. Определение влияния особенностей гидрологической структуры водоемов-охладителей на развитие в них процессов эвтрофирования.

5. Исследование влияния эвтрофирования вод на уровень первичной продукции фитопланктона и интенсивность зарастания водоемов-охладителей высшей водной растительностью.

6. Создание методологической базы для системы контроля процессов эвтрофирования водоемов-охладителей АЭС и разработки эффективных мер, направленных на предотвращение их эвтрофирования.

Научная новизна. Впервые проведено целенаправленное исследование процессов эвтрофирования в водоемах-охладителях Курской и Смоленской АЭС. Определены основные источники эвтрофирования этих водных объектов. На основе результатов гидрохимических и гидробиологических исследований выявлен специфический механизм эвтрофирования водоемов-охладителей и описаны его основные фазы. Экспериментально исследованы процессы термического эвтрофирования. Разработана схема мониторинга и оценки интенсивности процессов эвтрофирования водоемов-охладителей, позволяющая диагностировать данные явления на ранних стадиях и прогнозировать их дальнейшее развитие.

Практическое значение. Результаты исследования могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

1) при разработке мер, направленных на предотвращение эвтрофирования водоемов-охладителей;

2) при планировании мероприятий по обеспечению безопасности работы системы технического водоснабжения АЭС и предотвращению в ее работе чрезвычайных ситуаций;

3) при разработке мер борьбы с зарастанием водоемов-охладителей и биопомехами в системах техводоснабжения АЭС, а также при разработке аналогичных мероприятий на других энергетических и промышленных объектах, имеющих открытые системы оборотного водоснабжения.

4) при проектировании производственных и хозяйственно-бытовых объектов, входящих в систему АЭС.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях Московского государственного университета природообустройства (Москва, 1999; 2002); на международных научных конференциях в МГУ им. М.В. Ломоносова «Водные экосистемы и организмы-4»; «Водные экосистемы и организмы-5»; «Водные экосистемы и организмы-6» (Москва, 2002; 2003; 2004); на собрании научного коллектива лаборатории экологических исследований ООО «Альфамед 2000 (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, 3 работы находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 195 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 31 таблицу и 14 рисунков. Список литературы содержит 133 наименование работ, из них 109 -отечественных и 24 - на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кучкина, Мария Александровна

1. На отдельных фазах существования водоемов-охладителей факторы и экологические механизмы их эвтрофирования носят различный характер. По этой причине, несмотря на постоянно высокий уровень эвтрофирования, в истории водоемов-охладителей может наблюдаться несколько разделенных во времени периодов, когда последствия эвтрофирования становятся заметными и создают серьезные биопомехи в системе техводоснабжения АЭС.

2. В первые годы эксплуатации водоемов-охладителей их эвтрофирование обусловлено, главным образом, процессами разложения затопленных почв, остатков наземной растительности и эрозией берегов.Основным последствием эвтрофирования в первые 5-10 лет существования водоемов-охладителей является их периодическое «цветение» сине зелеными водорослями (Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs, Microcystis aeruginosa Kutz. и др.).3. После многолетнего периода относительной стабилизации биопродукционных процессов уровень эвтрофирования водоемов охладителей повторно увеличивается вследствие роста населения «городов энергетиков» и урбанизации водосборного бассейна. На современном этапе в водоемах-охладителях Курской и Смоленской АЭС последствия данных процессов проявились в массовом развитии роголистника (Ceratophyllum demersum L.) и зеленных нитчатых водорослей, биомасса которых на многих прибрежных участках в летний период составляет 5-10 кг сырого веса/м^.4. В водоемах-охладителях интенсивная внутренняя техногенная проточность обусловливает быстрое распределение поступающих в них эвтрофикантов практически по всему водному объему циркуляционного течения. По этой причине последствия эвтрофирования в течение длительного времени могут не проявляться. Однако в последующий период развитие негативных явлений носит быстротечный характер и происходит одновременно на значительной части акватории.5. При оборотной системе водоснабжения интенсивные процессы термического эвтрофирования могут наблюдаться только при поступлении на водозабор АЭС вод, содержащих частицы грунта, мелкие фрагменты водных растений, или аллохтонных вод, ранее не проходившие через систему техводоснабжения.6. Водоемы-охладители являются природно-техногенными системами, поэтому прогноз их эвтрофирования и разработка мероприятий, направленных на предотвращение биопомех в системе водоснабжения АЭС, должны осуществляться комплексно.7. Для поддержания необходимого экологического состояния водоема-охладителя недостаточно контролировать только техногенные факторы, непосредственно связанные с функционированием АЭС. Достижение эффективных результатов возможно только при организации контроля за антропогенной нагрузкой, оказываемой на водоем-охладитель всеми видами человеческой деятельности.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кучкина, Мария Александровна, Москва

1. АБАКУМОВ В.А., КАЛАБЕКОВ А.Л. Планетарная экологическая система. М.: Типография Россельхозакадемии, 2002. 674 с.

2. АБРЕМСКАЯ СИ. Гидрохимический режим водоема-охладителя Кураховской ГРЭС // Гидробиологический журнал. 1971. Т.7. №2. 97-105. З.АЛЕКИН О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 444с.

3. БЕЗНОСОВ В.Н. Крупномасштабное нарушение гидрологической структуры океана как стартовое событие биотического кризиса. //Докл. РАН. 1998. Т.361. №4. 562-563.

4. БЕЗНОСОВ В.Н. Экологические последствия нарушения стратификации моря. // Диссертация .... доктора биологических наук. М.: МГУ, 2000. 444с.

5. БЕЗНОСОВ В.Н., КУЧКИНА М.А., СУЗДАЛЕВА А.Л. Исследование процесса термического эвтрофирования в водоемах-охладителях АЭС. // Водные ресурсы. 2002. Т.29. №5. 610-615.

6. БЕЗНОСОВ В.Н,, СУЗДАЛЕВА А.Л. Воздействие антропогенных нарушений режима стратификации вод на гидробионтов. // Тез. докл. VIII съезда Гидробиол. об-ваРАН. Т.2. Калининград: 20016. 106-107.

7. БЕЗНОСОВ В.Н., СУЗДАЛЕВА А.Л. Экзотические виды фитобентоса и зообентоса водоемов-охладителей АЭС как биоиндикаторы теплового загрязнения. // Вестник МГУ. Серия 16 Биология. 2001 в. №3. 27-31.

8. Б1ЖБУЛАТОВ Э.С, СТЕПАНОВА Н.Э. Оценка трофности Рыбинского водохранилища с помощью потенциала регенерации биогенных элементов // Водные ресурсы. 2002. Т.29. №6. 721-726.

9. БОНДАРЕНКО Т.А., ВАСЕНКО А.Г., ИГНАТЕНКО Л.Г., ЛУНГУ М.Л., СТАРКО Н.В. Экологические аспекты функционирования водохозяйственного комплекса при Кзфской АЭС. // Экология регионов атомных станций. Вып. 2. М.: ГНИПКИИ Атомэнергопроект, 1994. 141-147.

10. БУТОРИН Н.В. Гидрологические процессы в водохранилищах волжского каскада // Волга-1. Мат, I Конф. по изучению водоемов бассейна Волги. Куйбышев: Куйбышевское книжное изд-во, 1971. 19-27.

11. ВРШБЕРГ Г.Г., КАБАНОВА Ю.Г., КОБЛЕНЦ-МИ1ЫКЕ О.И., ХМЕЛЕВА Н.Н., 1САЛЕР В.Л. Методическое пособие по определению первичной продукции органического вещества в водоемах радиоуглеродным методом. Минск: Изд. Белорусск. ун-та, 1960. 26 с.

12. ВИНОГР АДСКАЯ Т. А. Влияние подогрева на развитие фитопланктона водохранилища-охладителя Кураховской ГРЭС. // Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР. Киев: Наукова думка, 1971а. 136-154.

13. ВИНОГРАДСКАЯ Т.А. Фитопланктон. // Гидробиология водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций Украины. Киев: Наукова думка, 1991. 57-77.

14. ВЕРР1ГИН Б.В. О явлении термического евтрофирования водоемов. //Гидробиологический журн. 1977. Т. 13. №5. 98-105.

15. ВИРБИЦКАС Ю.Б., ЕГОРОВ Ю.А. Состояние экосистемы оз.Друкшяй после нескольких лет работы Игналинской АЭС. // Экология регионов атомных электростанций. Вып. 1. М.: Атомэнергопроект, 1994. 23 8-254.

16. ВОЛГА И ЕЕ ЖИЗНЬ. Л.: Наука, 1978. 348 с.

17. ГОСТ 17.1.1,01-77 Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения (с изм.). // Охрана природы. Гидросфера. Сборник Государственных стандартов. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. 23-31.

18. ГРИБОВСКАЯ И.В., ИВАНОВА Е.А. КАЛАЧЕВА Г.С, КРАВЧУК Е.С. Изучение гидрохимических и кинетических показателей небольших водоемов в связи с их евтрофированием // Водные ресурсы. 2003. Т.ЗО. №1.0.76-79.

19. ГРИНЬ В.Г. Фитомикробентос и его продукция в некоторых водоемах-охладителях ГРЭС юга Украины. // Симп. по влиянию подогретых вод теплоэлектростанций на гидрологию и биологию водоемов. Борок: ИБВВ, 1971. 12-14.

20. ГУРТОВАЯ А.П., САЯПИНА Л.М., МОРКОВНИК З.С. Гидрохимический режим и альгофлора сбросного канала Новочеркасской ГРЭС. // Антропогенное эвтрофирование природных вод. Т.1. Черноголовка, 1977. 117-119.

21. ГУСАРОВ В.И., СЕМЕНКОВ В.М., КАЛМЫКОВ А.Е., ФАРБЕРОВ В.Г. Экологический комплекс на Курской АЭС // Научное обоснование разработки энергобиологических комплексов. Сборник наз^ных трудов Гидропроекта. Вып. 116. М.: 1986. с.9-14.

22. ДЕВЯТКИН В.Г. Структура и продуктивность литоральных альгоценозов водохранилищ Верхней Волги. // Атореф доктора биол. наук. М.: МГУ, 2003. 44 с.

23. ЕГОРОВ Ю.А. Экология регионов атомных станций - новое научное направление экологии. // Экология регионов атомных станций. Вып. 2. М.: Атомэнергопроект, 1994. 5-29.

24. ЕГОРОВ Ю.А., СУЗДАЛЕВА А.Л. К оценке состояния экосистемы водоема-охладителя АЭС // Тез. докл. VIII съезда Гидробиол. об-ваРАН. Т.2. Калининград: 2001. 124.

25. ИЛЮ111КИНА Е.Н., ЛИХАЧЕВА Н.Е., ШИДЛОВСКАЯ Н.А., КУЧКИНА М.А. Влияние резкого повышения температуры воды на фитопланктон водоемов-охладителей атомных станций // Водные экосистемы и организмы-4. Мат. научной конф. М.: МГУ, 2003. 66.

26. КАТАНСКАЯ В.М. Растительность степных озер Северного Казахстана и сопредельных с ним территорий // Озера семиаридной зоны СССР. Л.: Наука, 1970. 92-135.

27. КАТАНСКАЯ В.М. Растительность водохранилищ-охладителей тепловых электростанций Советского Союза. Л.: Наука, 1979. 279 с.

28. КАТАНСКАЯ В.М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Методы изучения. Л.: Наука, 1981. 187с.

29. КАЦМАН Е.А. Развитие высшей водной растительности в водоемах-охладителях АЭС // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М.: МГУ, 2004. 25с.

30. КИСИН В.А., ПРУДОВСКИЙ A.M., САМОШКИНА М.В. Оптимальный тепловой режим водоема-охладителя АЭС в составе энергобиологического комплекса // Научное обоснование разработки энергобиологических комплексов. Сборник трудов Гидропроекта. Вып.

32. КОКИН К.А. Экология высших водных растений. М.: Изд-во МГУ, 1982. 160 с.

33. КОНЕНКО А.Д., АБРЕМСКАЯ СИ., КУТОВЕНКО В.М. Характеристика гидрохимического режима водоемов-охладителей ГРЭС Украины. // Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР. Киев: Наукова думка, 1971. 57-73.

34. К0111ЕЛЕВА СИ. Формирование гидрохимического режима. // Гидробиология водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций Украины. Киев: Наукова думка, 1991. 24-48.

35. КРЮЧКОВ В.В., МОИСЕЕНКО Т.И., ЯКОВЛЕВ В.А. Экология водоема-охладителя в условиях Заполярья. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1985. 131 с.

36. КУДРЯШОВ М.А., САДЧИКОВ А.П. Введение в гидроботанику континентальных водоемов (гидробиологические аспекты). М.: МАКС Пресс, 2002. 248 с.

37. КУЛАИЧЕВ А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows М.: InCo, 1996. 256 с.

38. КУПРИЯНОВ В.В. Гидрологические аспекты урбанизации. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 183 с.

39. КУПРИЯНОВ В.В., СКАКАЛЬСКИЙ Б.Г. Урбанизация и ее влияние нп режим и качество поверхностных вод. // Водные ресурсы. 1973. №2.0.172-182.

40. КУТОВА Т.Н. О соотношении развития высших растений и фитопланктоё1на в озере Едрово // Изв. НИИ озерного и речного рыбн. хоз-ва. 1973. №84. 31-45.

41. КУЧЕРЕНКО Л.А., КОЖУХАРЬ И.Ф., МИХАЙЛОВСКАЯ Л.В. К вопросу о степени загрязнения водоемов садковыми хозяйствами // Итоги тридцатилетнего развития рыбоводства на теплых водах и перспектива на XXI век. Спб.: Гос НИОРХ, 1998. 208-214.

42. КУЧКИНА М.А., КАЦМАН Е.А. Исследование процесса эвтрофикации водоема-охладителя Курской АЭС // Водные экосистемы и организмы-5. Мат. научной конф. М.: МГУ, 2004. 75.

43. ЛЕНЧИНА Л.Г. Бактериопланктон. // Гидробиология водоемов- охладителей тепловьос и атомных электростанций Украины. Киев: Наукова думка, 1991. 49-57.

44. ЛЕОНОВ СВ., ЧИОНОВ В.Г., ШИЛЬКРОТ Г.С., ЯСИНСКИЙ СВ. Формирование качества воды водоема-охладителя // Водные ресурсы. 2000. Т. 27. №4. 477-484.

45. ЛИХАЧЕВА Н.Е., СУЗДАЛЕВА А.Л., ШИДЛОВСКАЯ Н.А. Особенности альгофлоры водоема-охладителя Смоленской АЭС. // Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов. Тез. докл. научн. конф.М:2000.С.71.

46. ЛИХАЧЕВА Н.Е., ШИДЛОВСКАЯ Н.А, КУЧКИНА М.А, КОЗЛОВА Е.Н. Качественный и количественный состав фитопланктона водоема-охладителя Курской АЭС) // Водные экосистемы и организмы-5. Международн. научн. конф. М.: МГУ, 2004. 120.

47. ЛУНГУ М.Л. Растительность водохранилищ-охладителей Змиевской ГРЭС и Курской АЭС // Биология внутр. вод. Информ. Бюлл. 1992.№93. 30-35.

48. МАХОВА Л., ПРЕОБРАЖЕНСКАЯ Л. Состояние и перспективы развития мировой электроэнергетики // Бюллетень Центра общественной информации по атомной энергетике. 2001. №1. 22-26.

49. МЕШКОВ А Т.М. Эвтрофикация оз. Севан // Биол. журнал Армении. 1976. Т.29. №7. 14-22.

50. МОРДУХАЙ-БОЛТОВСКОЙ Ф.Д. Формы воздействия тепловых и атомных электростанций на жизнь водоемов. // Влияние тепловых электростанций на гидрологию и биологию водоемов. Борок: ИБВВ, 1974. 107-110.

51. МОРДУХАЙ-БОЛТОВСКОЙ Ф.Д. Проблема влияния тепловых и атомных электростанций на гидробиологический режим водоемов. // Тр. Ин-та биол. внутр. вод. Вып. 27 (30). Экология организмов водохранилищ-охладителей. Л.: Наука, 1975. 7-69.

52. НАЙДИН Д.П., ПОХИАЛАЙНЕН В.П., КАЦ Ю.И., КРАСИЛОВ В.А. Меловой период. Палеогеография и палеоокеанология. М.: Наука, 1986. 262 с.

53. НИКОЛЬСКИЙ Г.В. Частная ихтиология. М.: Высшая школа, 1971.471с.

54. ПАХОМОВА Н.В., ЭНДРЕС А., РИХТЕР К. Экологический менеджмент. Спб.: Питер, 2003. 544 с.

55. ПЕЧЮКЕНАС А.П., ВИРБИЦКАС Ю.Б. Проблемы использования теплых вод электроэнергетики в рыбном хозяйстве Литвы. // Использование теплых вод в рыбном хозяйстве. Вильнюс: Мокслас, 1982, с. 5-10.

56. ПОБЕДИНСКИЙ Н.А., СУЗДАЛЕВА А.Л. Влияние садкового рыбного хозяйства на численность сапрофитных микроорганизмов в бактериопланктоне водоемов-охладителей АЭС. // Проблемы биотехнологии. Докл. научн. конф. М.: МГУ, 1997. 22.

57. РОССОЛИМО Л.Л. Антропогенная эвтрофикация водоемов. // Итоги науки и техники. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. 1975. Т.2. 8-60.

58. СИРЕНКО Л.А. Эвтрофирование континентальных водоемов и некоторые задачи по его контролю. // Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 137-153.

59. СР1РЕ1ЖО Л. А. Влияние антропогенных воздействий на состояние водных экосистем. // 2 Всесоюзная школа по экологической химии водной среды. М.: Изд-во Ин-та хим. физ. АН СССР, 1988. 79-95.

60. СИРЕНКО Л.А., ГАВРИЛЕНКО М.Я. «Цветение» воды и евтрофирование. Киев: Наукова думка, 1978.

61. СКАКАЛЬСКИЙ Б.Г. Влияние урбанизации на качество речных вод. // Труды ГГИ. 1973. Вып. 206. 134-144.

62. СОРОКОВИКОВА Л.М., БАШЕНХАЕВА Н.В. Евтрофирование и качество воды Енисея // Водные ресурсы. 2000. Т.27. №4. 498-503.

63. СТАНГЕНБЕРГ М. Естественные следствия сброса теплых вод в реки. // Санитарная и техническая гидробиология. М.: Наука, 1967. 49-58.

64. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА. СниП 11-32-74, часть II глава 32 «Канализация. Наружные сети и сооружения». М.: 1975. 88 с.

65. СУЗДАЛЕВА А.Л. Особенности загрязнения водоемов- охладителей тепловых и атомных электростанций // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: МГУП, 1999. 61-62.

66. СУЗДАЛЕВА А.Л. Унифицированная методика исследования экологического состояния водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций. // Региональная экология. 2000. №1-2. 58-61.

67. СУЗДАЛЕВА А.Л. Структура и экологическое состояние природно-техногенных систем водоемов-охладителей АЭС // Автореферат диссертации ... доктора биол. наук. М.: МГУ, 2002. 53 с.

68. СУЗДАЛЕВА А.Л., БЕЗНОСОЕ В.Н. Изменение гидрологической структуры водоемов при их превращении в водоемы-охладители атомной (тепловой) электростанции. // Инженерная экология. 2000. №2. 47-55.

69. СУЗДАЛЕВА А.Л., БЕЗНОСОВ В.Н. Особенности сукцессионного развития водных сообществ в водоемах-охладителях АЭС // Водные экосистемы и организмы-4. Мат. научной конф. М.: МАКС Пресс, 2003. 120.

70. СУЗДАЛЕВА А.Л., ПОБЕдаНСКИЙ Н.А. Основные результаты исследования распределения бактериопланктона в водоеме-охладителе Курской АЭС // Экология регионов атомных станций. 1996. Вып. 5. 84-100.

71. СУЗДАЛЕВА А.Л., ПОБЕДИНСКИЙ Н.А. Использование микробиологических параметров при оценке качества воды в водоемах-охладителях ТЭС И АЭС // Природообустройство и экол. проблемы водн. хоз-ва и мелиорации. М.: МГУП, 1999. 64-65.

72. ТАРАСОВ В.Г. Морская среда и биота мелководных гидротерм западной Пацифики // Биология гидротермальных систем. М.: КМК Press. 2002.С.264-319.

73. Т011АЧЕВСКИЙ А.В., ПИДГАЙКО М.Л. Цели и задачи гидробиологического исследования водоемов-охладителей тепловых электростанций. // Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР. Киев: Наукова думка, 1971. 6-10.

74. УОРД Б., ДЮБА Р. Земля только одна. М.: Прогресс, 1972. 118 с.

75. ФАЛЬКОВСКАЯ Л.Н. Методические основы прогнозирования городских сточных вод. // Водные ресурсы. 1974. №6. 113-120.

76. ЭДЕЛЬШТЕИН К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения, М.: ГЕОС, 1998. 277 с.

77. ЭЙНОР Л.О., ДМИТРИЕВА Н.Г. Влияние рдеста пронзеннолистного на формирование качества воды в водохранилище // Самоочищение воды и миграция загрязнителей по трофической цепи. М.: Наука, 1984. 85-91.

78. ЯРОШЕНКО М.Ф., БЫЗГУ Е., КОЖУХАРЬ И.Ф. Солевой баланс. // Кучурганский лиман - охладитель Молдавской ГРЭС. Кишинев: Штиинца, 1973.С.18-21.

79. ATTAYDE J.L., HANSSON L.-A. Fish-mediated nutrient recycling and the trophic cascade in lakes // Can. J. Fish, and Acuat. Sci. 2001. V.58. N10. P.1924-1931.

80. BATTLE J.M., MIHUC T.B. Decomposition dynamics of aquatic macrophytes in the lower Atchafalaya a large floodplain river // Hydrobiologia. 2000. V. 418. Nl.P.123-136.

81. CHAPMAN v., BROWN J.M.A., ШЕЕ C.F., CARR J.L. Biology of excessive weed growth in hydro-electric lakes of the Waikato River New Zealand // Hydrobiologia. 1974. V. 44. N4. P.349-363.

82. CLIFF H., RAPER L., ZIMMERER A., BASESfGER M. Litter decomposition of emergent marsh species along Contentnea Creek, North Carolina // J. North Carolina Acad. Sci. 2002. V. 118. N2. P. 111.

83. GERE G., ANDRICIVICS S. Feeding of ducks and their effects on water quality // Hydrobiologia. 1994. V.279-280. N1-3. P.157-161.

84. GOMEZ N. Changes in the phytoplankton of the reservoir Embalse Rio Tercero (Prov. Cordova, Argentina) as result of the nuclear power plant operating there // Acta hydrobiol. 1995. V. 37. N3. P.129-139.

85. HERBERT R.A. Nitrogen cycling in coastal marine ecosystem // FEMS Microbiol. Rev. 1999. V.23. N5. P.563-590.

86. HORPPILA J., NURMINEN L. The effect of an emergent macrophyte (Typha angustifolia) on sediment resuspension in a shallow north temperature lake // Freshwater Biol. 2001. V.46. N11. P. 1447-1455.

87. HOWE C.W., BOWER B.T. Policies for efficient regional water management. // J. Irrig. and Drain. Div. Proc. ASCE. 1970. V.96. N4. P.387-393.

88. K0IWER S. Development of submerged macrophytes in shallow 1.ake MUggelsee (Berlin, Germany) before and after its switch to the phytoplancton-dominated state // Arch. Hydrobiol. 2001. V.152. N3. P.395-409.

89. KUEHN K.A., GESSNER M.O., WETZEL R.G., SUBERKROPP K. Standing litter decomposition of the emergent macrophyte Erianthus giganteus (plumegrass) // Int. Ver. theor. und angew. Limnol. 2002. V.27. N7. P.3846-3847.

90. KUEHN K.A., SUBERKROPP K. Decomposition of standing litter of the freshwater emergent macrophyte Juncus effusus // Freshwater Biol. 1998. V.40N4.P.717-727.

91. MANNY B.A., JOHNSON W.C, WETZEL R.G. Nutrient additions by waterfowl to lakes and reservoirs: Predicting their effects on productivity and water quality // Hydrobiologia. 1994. V.279-280. N1-3. P.121-132.

92. MARION L., CLERGEAU P., BRIENT L., BERTRU G. The importance of avian-contributed nitrogen (N) and phosphorous (P) to lake Grand-Lieu, France // Hydrobiologia. 1994. V.279-280. N1-3. P.133-147.

93. NICHOLLS K.H. El Nino, ice cover, and Grand Lakes phosphorous: Implications for climate warming // Limnol. and Oceanogr. 1998. V.43. N4. P.715-719.

94. ROOM S., GIRISH S. Limnological studies of Manikaran hot water springs Himachal Pradesh, India // Trop. Ecol. 1986. V.27. N2. P. 143-146.

95. SCHMIEDER K., PIER A. Lakeside reed border characteristics at 1.ake Constance (Untersee): A comparison between 1981-1983 and 1994 // Wetlsnds Ecol. and Manag. 2000. V.8. N6. P.435-445.

96. WEIBEL S.R., WEIDNER R.B., CHRISTIANSON A.G., ANDERSON R.I. Characterization, treatment and disposal of urban stormwater. // Adv. Water PoUut. Res. 1967. V.l. N2. P.3-8.

97. WIGAND C, FINN M., FE^DLEY S., FISCHER D. Submersed macrophyte effects on nutrient exchanges in riverine sediments // Estuaries. 2001. V.24. N3.P.398-400.

98. ZULLING H. Waren unsere Seen finher wirklich «rein»? Anzeichen von Frucheutrophierung gewisser Seen im Spiegel jahrtausendealter Seeablagerungen // «Gas-Wasser-Abwasser». 1988. V.68. N1. P. 17-32.