Влияние затопленных растительных остатков на формирование гидрохимического режима водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1. 6. Влияние высшей водной растительности на качество воды Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Химия растительного сырья. 2001. №4. С. 115-118.

УДК 630. 116: 504: 574.5.58

ВЛИЯНИЕ ЗАТОПЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВОДОЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ БЕРЕЗОВСКОЙ ГРЭС-1. 6. ВЛИЯНИЕ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА КАЧЕСТВО ВОДЫ

© О.Г. Морозова', Н.Н. Бабаева, С.М. Репях, С.В. Морозов

Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия) e-mail sibstu@sibstu.kts.ru

Мониторинг водной экосистемы водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1, позволил выявить особенности формирования гидрохимического режима в условиях мощного антропогенного воздействия на экосистему водоема. Среди различных факторов, воздействующих на формирование гидрохимического режима водоема, значительную роль играет высшая водная растительность. Влияние ее на качество воды проявляется как непосредственно, в утилизации биогенных веществ, так и косвенно, выражаясь в аккумуляции тяжелых металлов из водной фазы с последующим вторичным загрязнением воды при разложении вегетативной массы.

Введение

Высшие водные растения, заселяющие мелководные зоны естественных и искусственных водоемов, создают первичную продукцию водоемов и обеспечивают биотический круговорот веществ и энергии, осуществляемый через трофические связи гидробионтов. Они оказывают существенное влияние на другие компоненты биоценозов водоема, его продуктивность и качество воды в нем [1].

Водоем-охладитель Березовской ГРЭС относится к типу озерных водохранилищ на реках, создан зарегулированием стока р. Береш в районе впадения в нее рек Базыр и Кадат. При затоплении пойм рек не было проведено должной подготовки ложа; при этом были затоплены разнообразные по характеру угодья поймы и виды растительности: пашни, луга, кустарники, болота [2]. Гидрологические характеристики водоема-охладителя БГРЭС-1 приведены ранее [3], морфометрические характеристики имеют следующие особенности: водоем имеет широкое открытое водное зеркало, по коэффициенту удлиненности близко к округло-овальной форме.

Водохранилище расположено в общей долине реки Береш и ее притоков - рек Базыр и Кадат. Долины рек на участке затопления представлены преимущественно пойменными террасами, почти сплошь заболоченными, покрытыми кочками, частично - мелким кустарником и редким лесом, с массивами торфяников. На участке болот от поверхности до глубины 0,3-5,0 м залегает мало и сильно разложившийся торф, под которым залегает суглинок аллювиально-озерного происхождения текучей и текучепластичной консистенции.

Берега водохранилища в основном представляют собой низкие заболоченные участки, лишь левый берег в приплотинной части крутой, обрывистый - коренной склон долины. Правый и левый борта водохранилища сложены делювиально-элювиальными суглинками мощностью 1,0-5,0 м, твердой и тугопластичной консистенции, с включением дресвы и щебня осадочных пород. Рельеф поверхности с

* Автор, с которым следует вести переписку.

общим уклоном с юга на север имеет локальные уклоны в сторону рек, ручьев. Залежи торфа распределены по территории ложа неравномерно [4].

Береговая линия водоема в верховьях, где находятся эстуарии рек, сильно развита, имеется много различных по крупности береговых извилин, больших и малых заливов, связанных с основным плесом. Левый берег имеет менее развитую береговую линию. Берега в верховьях низкие, сплошь заболоченные. Донные отложения в прибрежье на всем протяжении рыхлые илистые и торфянистые, не везде полностью сфрормированные. Правый берег, на котором находятся основные сооружения ГРЭС, отсыпан щебнистым материалом, почти на всем протяжении забетонирован. Берег приплотинной части водоема также забетонирован.

Литораль в верхней части и левобережье водоема отлогая, широкая с постепенным нарастанием глубины. Структура затопленного участка пойм рек определяет наличие и ширину мелководной зоны в прибрежных частях. Площадь зеркала водоема-охладителя при НПУ составляет 33,37 км2; при этом площадь мелководий глубиной не более трех метров составляет около 19 км2, т.е. более половины общей площади водоема. Средняя глубина водоема составляет 5,79 м, максимальная - до 15 м. Коэффициент глубоководности составляет величину 1,05, что характеризует водоем как незначительно глубоководный. Область наибольших глубин расположена в центральной и нижней, приплотинной части. Здесь литораль отсутствует или занимает очень узкую полосу в местах с крутыми или обрывистыми уклонами дна у берегов.

От формы чаши водоема зависит скорость движения водных масс, от перемешиваемости зависят стабильность водных слоев, характер происходящих в нем динамических и термических процессов. Комплексный морфометрический показатель составляет величину 0,92, что говорит о большой открытости водоема. В водоемах-охладителях с подобными характеристиками гидрометеорологические факторы активно формируют гидрологические и гидрофизические процессы [5].

Уровень воды в водоеме изменяется в пределах 0,5-1,5 м, осушная зона при этом довольно широкая. Водообмен в водоеме замедленный с малой, (до 1), величиной условного водообмена. Водоем-охладитель БГРЭС-1 имеет постоянный ток воды, направленный от сбросного канала к водозабору - так называемый транзитный поток, где скорость течения составляет около 1,5-2 м/с.

В водоеме в районе сбросного канала образуется зона сильного подогрева, за ней - умеренного и слабого, и далее в приплотинной части и в левобережье - неподогреваемая зона. В верховьях водохранилища существует зона умеренного и слабого подогрева [6]. Тепловой режим водоема в значительной мере зависит от метеоусловий.

По химическому составу водоем имеет воды средней минерализации, гидрокарбонатного класса кальциевой группы. В водоем-охладитель поступают стоки р. Кадат, содержащие широкий спектр загрязнений [7]. Сбрасываемые ГРЭС отепленные воды не производят изменений в химическом составе воды водоема, но подогрев ускоряет процессы минерализации органических веществ; при повышенной температуре потребление биогенов гидробионтами происходит более интенсивно [8].

Режим биогенных и органических веществ, растворенных газов, наряду с рассмотренными выше факторами, является важным в развитии высших водных растений в водоеме.

Обсуждение результатов

Исследование высшей водной растительности начато нами с момента заполнения водоема-охладителя. В течение летних периодов собирались гербарии высшей водной растительности на водоеме, причем учитывались и растения, которые произрастали на торфяных островах, дрейфующих по водоему. Дана картина зарастания водоема-охладителя, названы господствующие виды.

Водоем зарастает неравномерно, в основном верховье и мелководье у левого берега. В центральной и нижней части растительность не развивается. Растительностью покрыто около 10% его площади. Флора

водоема-охладителя БГРЭС-1 представлена 12 видами высшей водной растительности, свойственными экосистемам водотоков данного района, типичных для водоемов-охладителей тепловых электростанций.

Сразу, при наполнении водоема в августе-октябре 1986 г. на водоеме наблюдалось интенсивное развитие ряски (Lemna minor), в районе правобережья и особенно в районе поступления стоков р. Кадат, содержащих большое количество органических и биогенных веществ. В последующие годы этот вид наблюдался в незначительных количествах в болотистых устьях р. Береш, Кадат между островами торфа и примыкающим к нему районом сбросного канала.

Из плавающих, с плавающими листьями гидрофитов на водоеме широко распространен горец земноводный (Polygonum amphibium L, сем. Гречишные - Polygonaceae). Он занимает верховья водоема, устья рек Береш, Базыр, Кадат. Этот вид обнаружен и в районе левобережья, части его, примыкающей к плотине. В зимний период наблюдался в устье сбросного канала, где температура воды изменялась в интервале 21-25°С. Литературные данные свидетельствуют, что этот гидрофит является самым обычным для водоемов-охладителей всех природных зон страны.

В верховьях водоема распространены растения, погруженные в воду: рдест блестящий (Potamogeton lucens L) широко распространен в устьях р. Береш и р. Базыр, а также далее в западной части водоема в виде зарослей на большей части мелководных верховий, на глубинах около 2,5-3,0 м; Рдест стеблеобъемлющий (Potamogeton perfoliftus L.) встречается крупными массивами на более глубоких местах в отдалении от берега, в западной части водоема, в местах сильной волновой деятельности, где глубины достигают 4,0-4,5 м. Здесь основной подводный ярус образован рдестом стеблеобъемлющим с другими видами - спутниками роголистником погруженным (Ceratophyllum demersum) и урути колосовой (Myriophyllum spicatum L.).

Рдест гребенчатый (Potamogeton pectinatus L.), преимущественно распространен в устье р. Кадат, где глубины невелики - от 0,7 до 2,5 м на песчаных заиленных грунтах. В районе устья р. Кадат, а также на торфяных островах в устьях р. Базыр и Береш широко развиты манниковые (Glyceria aquatica C. Hartm.) Holmb заросли. Этот вид также характерен для водоемов-охладителей преимущественно лесостепной и степной зоны.

Таким образом, затопление древесных растительных остатков и крупного торфяного месторождения, поступление загрязнений с речным стоком оказало негативное влияние на основные показатели качества воды, вызвав зарастание отдельных участков акватории водохранилища.

Распространение высшей водной растительности на водоеме-охладителе БГРЭС-1 в основном наблюдается в верховьях водоема, в районах устьев рек, на той части акватории, которая принимает на себя транзитный поток отепленной воды. При этом уменьшается площадь акватории активной зоны, необходимая для охлаждения воды, и тем самым снижается охлаждающая способность водохранилища.

Список литературы

1. Якубовский К.Б., Мережко А.И., Малиновская М.В. Исследование газового обмена и продуктивности у высших водных растений // Круговорот вещества и энергии в водоемах. Элементы биотического круговорота. Лиственичное на Байкале. 1977. С. 85-88.

2. Морозова О.Г., Репях С.М., Морозов С.В. Влияние затопленных растительных остатков на формирование гидрохимического режима водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1. 1. Влияние затопленного торфа на качество воды водоема-охладителя // Химия растительного сырья. 2001. №1. С. 75-82.

3. Морозова О.Г. К проекту создания базы данных по качеству воды водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1. 1. Гидрохимический режим водоема в первые годы наполнения // Труды IV Всероссийской конф. Проблемы информатизации региона. Красноярск, 1998. С. 449-455.

4. Березовская ГРЭС-1: Технический проект. Часть IV. Ростов-на-Дону. 1976. 140 с.

5. Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР // Сб. трудов под ред М. Л. Пидгайло. Киев, 1971. 248 с.

6. Морозова О.Г., Кулакова Т.К., Адамович В.В. Качество воды водоема-охладителя как фактор реконструкции гомеостаза. Реконструкция гомеостаза // Материалы IX Международного симпозиума. Т. 2. Под общ. ред. В.П. Нефедова. Красноярск, 1998. С. 118-121.

7. Морозова О.Г., Морозов С.В. Качество воды рек, формирующих водоем-охладитель БГРЭС-1. Реконструкция гомеостаза // Материалы IX Международного симп: Т. 2. Под общ. ред. В.П. Нефедова. Красноярск, 1998. С. 122-125.

8. Топачевский А.В., Пидгайко М.Л. Цели и задачи гидробиологического исследования водоемов-охладителей тепловых электростанций // Сб. «Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР». Киев, 1971. С. 6-10.

Поступило в редакцию 27 сентября 2001 г.