CC BY
34
Количественный анализ процессов начального периода адаптации системы крови липидных фракций
и активности некоторых ферментов позволяет выявить определенные закономерности и возможности прогнозирования срывов адаптации у лиц, прибывших в новые экологические условия.
Литература
1. Булыгин, Г.В. Метаболические основы регуляции иммунного ответа / Г.В. Булыгин, Н.И. Камзалакова, А.В. Андрейчиков. - Новосибирск, 1999. - 346 с.
2. Варавва, Б.Н. Количественная оценка некоторых показателей функционально-метаболических параметров при адаптации человека к новым экологическим условиям / Б.Н. Варава, А.А. Машанов. - Красноярск, 2000
3. Маейргойз, Л.С. О методе гармоничного разложения Прони / Л.С. Маейргойз, Б.Н. Варава // Комплексный анализ и дифференциальные уравнения. - Красноярск, 1996. - С. 86-94.
4. Подосинников, И.С. Метаболизм и функция лимфоцитов при первичных иммунодефицитных состояниях / И.С. Подосинников, М.Л. Чухловина // Иммунология. - 1986. - №4. - С. 30-33.
5. Робинсон, М.В. Морфология и метаболизм лимфоцитов / М.В. Робинсон, А.Б. Топоркова, В.А. Труфакин. - Новосибирск: Наука, 1986. - 128 с.
6. Циркадные вариации метоболической реакции лимфоцитов крови людей на гормональные симулы в норме и при развитии иммунодефицита / В.А. Труфакин, А.В. Шурлыгина, Т.И. Дергачева, Г.И. Литвиненко // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1995. - Т. 119. - № 2. - С. 181-183.
УДК 34:502:621.311.2 Н.Н. Цугленок, О.Г. Морозова, В.В. Матюшев,
А.В. Ткаченко, Н.С. Веселкова, П.С. Светличный
ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОГО АКВАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ГРЭС
Современная экономическая ситуация характеризуется расширением масштабов промышленного и сельскохозяйственного производства. Водный фактор играет решающую роль при размещении и нормальном функционировании практически всех видов производств, в том числе предприятий энергетики. Проблема рационального использования местных водных ресурсов приобретает особое значение в условиях новой экономической ситуации в России. Об этом размышляют авторы статьи.
Основной экологической проблемой является ухудшение качества воды водохранилищ вследствие нарушения функционирования водных экосистем под антропогенным воздействием, что приводит к эвтро-фированию и отрицательным социальным, техническим и экономическим последствиям. Задачи мониторинга эвтрофирования водоемов в настоящее время успешно решены; разработаны мероприятия по предотвращению негативных последствий антропогенного воздействия на водные объекты.
Однако существующие тенденции ухудшения качества природных вод и необходимость увеличения масштабов производства энергии из-за возрастающей численности населения планеты требуют создания научных основ экологически обоснованного природопользования водными ресурсами. Оно должно совмещать потребности технического прогресса при сохранении условий для нормального функционирования природных водных сообществ, заботиться о здоровье человека; быть обоснованным и отвечать юридическим нормам экологического права.
Объектом нашего исследования стал водоем-охладитель Березовской ГРЭС-1 и питающие его реки. Водоем-охладитель БГРЭС-1 находится в Шарыповском районе, в юго-западной части Красноярского края. Он сооружен в 1986 г. зарегулированием стока р. Берешь, принадлежащей бассейну Верхнего Чулыма, в районе впадения в нее рек Базыр и Кадат. Характер регулирования стока водоема сезонный. В маловодные годы водообмен осуществляется лишь один раз в год.
На стадии проектирования водоема-охладителя БГРЭС-1 были допущены просчеты, которые способствовали возникновению ситуации экологического риска для экосистемы водного объекта. В районе верхнего бьефа водоема расположены многие источники загрязнения. В р. Кадат поступают стоки коммунальных очистных сооружений г. Шарыпово; территория междуречья Береша и Базыра занята картами золоотвалов; преимущественное ветровое направление, естественное течение и циркуляционный поток охлаждающей воды приводят к скоплению в районе правобережья, где находится водозабор БГРЭС-1, всех загрязнений [1].
Непосредственно с работающей БГРЭС-1 в водоем-охладитель сбрасываются воды, охлаждающие конденсаторы турбин, воды системы гидрозолоудаления, сточные воды химводоочистки, дренажные стоки с территории масломазутоскладов, обмывочные воды хвостовых поверхностей нагрева, отработанные растворы после очистки теплосилового оборудования.
Системы охлаждения турбин и вспомогательное технологическое оборудование вносят тепловое загрязнение. Сбросные воды от осветлителей и механических фильтров химводоочистки, воды системы гидросмыва трактов топливоподачи и котельных отделений, ливневые стоки с территории содержат механические загрязнения. Химическое загрязнение имеют стоки, образующиеся при регенерации фильтров химво-доочистки, при продувках оборотных систем технического водоснабжения, при продувках котла и водных промывках оборудования, сбросные воды после химических промывок оборудования. Общий объем сбросов в водоем-охладитель составляет около 500 м3/ч на 1 млн кВт мощности БГРЭС-1 [2].
Особенностью морфометрического строения водоема является наличие обширной заторфованной зоны в верховьях, площадь мелководий составляет более половины площади зеркала водоема. Небольшие глубины создают благоприятные условия для существования и сохранения биофонда «цветения». В ложе водоема затоплено месторождение торфа объемом около 30,7 млн м3, занимающее почти всю площадь зеркала водоема.
Водоем-охладитель БГРЭС-1 по объему воды относится к малым водохранилищам. Поэтому в соответствии с требованиями «Санитарных правил по подготовке ложа водохранилища к затоплению и санитарной охране», утвержденными Главным госсанинспектором СССР 19.05.1956 г. № 215-56, вся древесная растительность должна была полностью удалена из ложа водохранилища. Чистота уборки древесной растительности устанавливается санитарными правилами подготовки ложа для целей промышленного рыбоводства.
При существующих способах подготовки ложа возникают серьезные проблемы с качеством воды водоемов-охладителей; происходит эвтрофирование, ухудшение санитарно-бактериологической обстановки, что представляет опасность для здоровья населения. Подобная ситуация наблюдается на водоемах-охладителях Дальнего Востока, Сибири, европейской части России, Украины, Белоруссии, Прибалтики [3]. Отсутствие должной подготовки ложа при заполнении водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1 привело к затоплению торфяников и массива древесно-кустарниковой растительности.
Повышенная температура воды в водоеме-охладителе способствовала тому, что процессы разложения растительных остатков и почв протекали интенсивнее, с большими затратами растворенного в воде кислорода. Повышение температуры воды на водозаборе приводит к пережогу топлива и, следовательно, к экономическим потерям при производстве энергии.
Натурными наблюдениями на водоеме было выявлено превышение температуры воды водоема в естественных условиях более чем на 90С по сравнению с проектными данными, что приводит к снижению экономических показателей производства энергии. При достижении температуры воды выше биологического порога в водоеме-охладителе создается ситуация экологического риска для гидробионтов. Как показали наши исследования, вода водоема в летние периоды прогревается до 25...27°С вследствие высокой инсоляции, обусловленной географическим положением водотоков. Радиационный баланс Шарыповской котловины составляет 30 . 37 ккал/см в год, средняя годовая температура воздуха -1...+1°С [4].
Преимущественное направление ветра на водоеме, естественное течение и циркуляционный поток охлаждаемой воды БГРЭС-1 способствуют скоплению по правому берегу всех загрязнений, поступающих с реками. Гидрометеорологические условия, обеспечивающие длительный период прогревания воды выше 20°С, ошибки проектировщиков, обусловившие неблагоприятные особенности морфометрического строения водохранилища, поступление органических и биогенных соединений с речным стоком и из затопленного торфа в водоем с замедленным водообменном, способствовали эвтрофированию водоема уже в первоначальный период заполнения.
Следует отметить, что эвтрофирование и цветение воды влечет за собой экономический ущерб техническому водоснабжению теплоэлектростанций. На стенках трубок теплообменников оседает до 3.6 т/сутки вегетативной массы фитопланктона. При этом ухудшается и охлаждающая способность водоема вследствие уменьшения испарения и снижения теплоотдачи в атмосферу.
Биоматериал водного объекта попадает в систему в составе наносов из водозаборных гидротехнических сооружений при отмирании и сносе фрагментов обрастания различных конструкций. В период массового отмирания гидробионтов ухудшается качество воды, что вызывает загрязнение теплообменных аппаратов органическими отложениями, инициирует образование на теплообменных поверхностях биопленки. При обрастании стенок водоводов возрастает гидравлическое сопротивление за счет увеличения шероховатости стенок, уменьшения сечения трубопроводов вплоть до полной закупорки трубок конденсаторов [3].
Для подавления массового развития сине-зеленых водорослей практикуется внесение в воду водоемов-охладителей сернокислой меди, что, с экологической точки зрения, является неприемлемым. Экспериментально доказано, что химические методы регулирования развития водорослей неприемлемы для водоемов комплексного использования в связи с их потенциальной опасностью для гидробионтов и теплокровных организмов. Применение альгицидов считается приемлемым лишь в небольших замкнутых водоемах технического и декоративного назначения [5].
Отложения на внутренних стенках конденсаторов Березовской ГРЭС-1 в значительных количествах стали обнаруживаться после десяти лет эксплуатации теплообменников. Было проведено качественное и количественное определение отложений на образцах трубок конденсаторов, установленных на энергоблоках. Результаты определения органической и минеральной части отложений показали, что содержание органической части составляет 41,5± 1%. Минеральная часть отложений состоит на 7,1% из соединений кремния, 12,8% - железа, 75% - кальция и магния. Коэффициенты захламления, рассчитанные для входного и выходного сечений, составили 13,0 и 154,0 г/м2 соответственно [6].
Таким образом, проектирование и строительство Березовской ГРЭС-1 осуществлялись без соблюдения мер гидроэкологической безопасности территории. Как показали результаты исследований экологического состояния водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1 с момента заполнения в течение пятнадцати лет функционирования, развитие процессов эвтрофирования явилось следствием экологических просчетов. Несоблюдение правовых юридических норм при проектировании, экспертизе технического проекта, строительстве и эксплуатации теплоэнергетического объекта привели к неблагоприятным экологическим последствиям, ухудшению качества воды и санитарно-бактериологической обстановке местности, угрозе здоровью населения, снижению экономических показателей при производстве энергии.
В ходе мониторинга качества воды водоема-охладителя установлено, что ухудшение гидрохимического, гидробиологического режимов и санитарно-бактериологического состояния водоема вызвано, главным образом, поступлением загрязнений из р. Кадат. В нижнем течении, перед впадением в водоем-охладитель, в р. Кадат поступают недостаточно очищенные стоки коммунальных очистных сооружений г. Шарыпово. Поступление биогенных органических веществ с речным стоком привело к эвтрофированию водоема-охладителя.
Таким образом, гидрометеорологические условия, замедленный водообмен в водохранилище, тепловой сброс БГРЭС-1, особенности морфометрического строения водоема, способствовали аккумуляции поступающих с речным стоком загрязняющих веществ в воде и донных отложениях. Это явилось причиной не только химического загрязнения водоема нефтепродуктами, фенолами, тяжелыми металлами, но и ухудшения его санитарно-бактериологического состояния. Существующие природоохранные технологии по устранению негативных последствий эвтрофирования водоемов включают неприемлемые меры химического и биологического воздействия.
Биологическое воздействие, в частности, использование вирусов, паразитов водорослей и макрофи-тов, также невозможно из-за потенциальной опасности для гидробионтов и человека. Применение растительноядных рыб для борьбы с сине-зелеными водорослями показало, что они в кишечнике рыб не только не погибали, но и после прохождения желудочно-кишечного тракта и возвращения в воду обладали более высоким уровнем жизнеспособности.
Нами рекомендованы меры, устраняющие основную причину эвтрофирования, обеспечивающие резкое снижение притока загрязняющих веществ с территории водосбора. Техническим решением этой проблемы может быть отведение выпуска сточных вод коммунальных очистных сооружений г. Шарыпово в водоток нижнего бьефа с целью предотвращения негативных экологических изменений в экосистеме водоема-охладителя.
Перенос выпуска сточных вод коммунальных очистных сооружений в водоток нижнего бьефа позволит решить, как минимум, две основных проблемы; во-первых, значительно уменьшить антропогенное воздействие на водоем-охладитель, во-вторых, повысить экономические показатели эксплуатации теплообменного оборудования БГРЭС-1. При сбросе в водоток нижнего бьефа процессы самоочищения поступающих
загрязнений будут осуществляться по каналам физического и химического механизмов за счет перемешивания при турбулентном характере течения реки, более эффективного разбавления и окисления.
Литература
1. Морозова, О.Г. Особенности формирования гидрохимического режима водоема-охладителя БГРЭС-1 / О.Г. Морозова, Р.З. Пен, С.М. Репях. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 214 с.
2. БГРЭС-1. Технический проект. Часть IV. А. Техническое водоснабжение (пояснительная записка). - Ростов н/Д; М., 1976. - 140 с.
3. Новиков, Б.И. Гидрологические и гидрофизические характеристики водоемов-охладителей / Б.И. Новиков // Гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций Украины. - Киев: Наукова думка, 1991. - С. 5-24.
4. Морозова, О.Г. Термический режим водоема-охладителя БГРЭС-1 / О.Г. Морозова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2003. - Т. 46. - Вып. 6. - С. 161-163.
5. Сиренко, Л.А. Проблемы эвтрофирования водоемов / Л.А. Сиренко; под. ред. Ю.И. Скурлатова // ЮНЕП. - М., 1988. - С. 125-146.
6. Некоторые проблемы обеспечения гидроэкологической безопасности в Восточно-Сибирском регионе / О.Г. Морозова, А.И. Лагунова, С.В. Морозов, С.М. Репях// Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2003. -Т. 46. - Вып. 6 - С. 163-165.
