Фитопланктон водоемов-охладителей Курской и Смоленской АЭС
Прогнозируемое истощение запасов природного топлива и ухудшающееся экологическое состояние Земли вызывает необходимость более масштабного строительства и использования атомных электростанций (АЭС), поскольку их эксплуатация энергетически эффективна, а загрязнение окружающей среды при своевременной профилактике и поддержании в исправном состоянии технологических узлов относительно невелико… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. Факторы формирования и общая характеристика планктонных альгоценозов водоемов охладителей электростанций
- 1. 1. Влияние работы элктростанций на гидролого-гидрохимический режим водоемов-охладителей
- 1. 2. Общая характеристика планктонных альгоценозов водоемов-охладителей электростанций
- ГЛАВА II. Материалы и методы
- 2. 1. Общая характеристика исследуемых водоемов
- 2. 2. Методы исследования фитопланктона
- ГЛАВА III. Влияние атомных станций на формирование планктонных альгоценозов
- 3. 1. Характеристика планктонных альгоценозов исследуемых водоемов
- 3. 1. 1. Флористический состав
- 3. 1. 2. Степень термофильности водорослей, обитающих в исследуемых водоемах
- 3. 1. 3. Степень галофильности фитопланктона
- 3. 2. Особенности фитопланктона, обитающего в различных водных массах
- 3. 3. Доминирующие и массовые виды водорослей водоемов-охладителей
- 3. 3. 1. Водоросли, наиболее часто входящие в состав массовых видов
- 3. 3. 2. Доминирующие и массовые виды водорослей циркуляционного течения
- 3. 4. особенности сезонной динамики фитопланктона
- 3. 1. Характеристика планктонных альгоценозов исследуемых водоемов
- ГЛАВА IV. Влияние резкого нагревания на фитопланктон
- 4. 1. Влияние нагревания на изменение численности фитопланктона
- 4. 2. Влияние нагревания на морфологию микроводорослей
- 4. 3. Влияние нагревания на фотосинтетическую активность фитопланктона
- ГЛАВА V. Развитие представителей субтропической биоты в исследуемых водоемах-охладителях
- ВЫВОДЫ
Фитопланктон водоемов-охладителей Курской и Смоленской АЭС (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Прогнозируемое истощение запасов природного топлива и ухудшающееся экологическое состояние Земли вызывает необходимость более масштабного строительства и использования атомных электростанций (АЭС), поскольку их эксплуатация энергетически эффективна, а загрязнение окружающей среды при своевременной профилактике и поддержании в исправном состоянии технологических узлов относительно невелико.
Для охлаждения АЭС постоянно необходимы большие объемы воды, и с целью обеспечения водоснабжения устраивают специальные водоемы-охладители. Атомная электростанция и водоем-охладитель образуют единую природно-техногенную систему (Егоров, 1994; Егоров, Суздалева, 1999, 2001; Суздалева, 2001а, б), функционирование основных элементов которой взаимосвязано и взаимообусловлено. С одной стороны, формирование водной экосистемы происходит под постоянным воздействием техногенных факторов, с другой стороны, нормальная работа АЭС возможна только при условии поддержания качества вод и экологического состояния водоема-охладителя на определенном уровне.
Фитопланктон водоемов-охладителей не только является одним из основных создателей первичной продукции, но и играет важнейшую роль в процессах самоочищения воды. Его несбалансированное развитие является причиной возникновения различных биопомех, серьезно затрудняющих работу систем технического водоснабжения электростанции (Афанасьев, 1991; Кошелева, 1991). Кроме того, планктонные водоросли весьма чувствительны к различным изменениям в водной среде. Их состав служит надежным показателем экологических условий, складывающихся в водоеме. В связи с этим, исследование фитопланктона водоемов-охладителей необходимо как для оценки и прогноза развития экологической ситуации, так и для обеспечения безопасной работы АЭС.
Цель и задачи исследования
Основной целью наших исследований являлось изучение состава и сезонной динамики фитопланктона водоемов-охладителей двух разных ландшафтно-климатических зон (зоны смешанных лесов и лесо-степной зоны). В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать качественный и количественный состав планктонных альгоценозов водоемов-охладителей.
2. Выявить различия в составе планктонной альгофлоры.
3. Исследовать видовой состав фитопланктона водоемов, расположенных в разных ландшафтно-климатических зонах.
4. Исследовать влияние подогрева на состав и функционирование фитопланктона.
Научная новизна. В работе впервые было проведено целенаправленное исследование фитопланктона водоемов-охладителей Курской и Смоленской АЭС. Определен качественный и количественный состав планктонных фитоценозов, изучены особенности сезонной динамики фитопланктона исследуемых водоемов-охладителей. Была проведена комплексная оценка термои галофильности планктонной альгофлоры. В составе фитопланктона подогреваемых зон нами были обнаружены экзотические виды и формы, характерные для термальных источников. В результате проведенной работы были выявлены характерные различия в составе фитопланктона исследуемых водоемов, связанные со спецификой режима их эксплуатации и условиями ландшафтно-климатических зон. Практическое значение. Научно-практическая значимость выполненного исследования заключается в возможности использования полученных результатов в следующих областях: 1. Для контроля качества воды в водоемах-охладителях.
2. Для прогнозирования возможных экологических последствий увеличения техногенной нагрузки на водоемы-охладители.
3. При проектировании АЭС и других энергетических объектов, имеющих системы технического водоснабжения.
4. Для рационального ведения рыбного хозяйства в подогреваемых водоемах.
5. При планировании мероприятий по обеспечению безопасности работы технического водоснабжения АЭС и предотвращению в ее работе чрезвычайных ситуаций.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на научной конференции «Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов (Москва, 2000) — на международных научных конференциях «Водные экосистемы и организмы-3» и «Водные экосистемы и организмы-4» (Москва, 2000, 2002), на конференциях Московского государственного университета природообустройства (Москва, 2001, 2001), на VIII съезде Гидробиологического общества РАН (Калининград, 2001), на заседании кафедры гидробиологии МГУ (Москва, 2003). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Диссертация включает 13 таблиц и 10 рисунков.
Список литературы
содержит 179 наименований работ, в том числе 55 работ зарубежных авторов.
ВЫВОДЫ.
1. Основу фитопланктонных сообществ водоемов-охладителей Курской и Смоленской АЭС составляют эвритермные виды водорослей.
2. Флористический состав фитопланктона водоемов-охладителей, расположенных в разных ландшафтно-климатических зонах, достаточно близок, что обусловлено сходным характером техногенной нагрузки на исследуемые водные объекты.
3. По видовому разнообразию фитопланктон исследуемых водоемов-охладителей не уступает естественным водоемам умеренной зоны.
4. В водоеме-охладителе Курской АЭС преобладают диатомовые водоросли, что обусловлено их относительно более высокой толерантностью к интенсивному воздействию работы системы водоснабжения АЭС.
5. Несмотря на то, что подогрев воды увеличивает длительность вегетационного периода, в развитии фитопланктона водоемов-охладителей наблюдается четко выраженная сезонная динамика.
6. Результат воздействия резкого повышения температуры в системе охлаждения АЭС на фитопланктон зависит как от типа водоема-охладителя, так и от физиологического состояния водорослей.
Список литературы
- БИОПРОДУКЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ в водохранилищах-охладителях ТЭС. Кишинев: Штиница, 1988. 271 с.
- БОГАТОВА И.Б. О гидробиологическом режиме водоемов-охладителей ГРЭС. //Рыбоводство в теплых водах. М.: 1969.
- БОГАТОВА И.Б. О гидробиологическом режиме водоемов-охладителей ГРЭС. // Рыбоводство в теплых водах. М.: 1969.
- БОРШ З. Е. Первичная продукция и деструкция. // Биопродукционные процессы в водохранилищах-охладителях ТЭС. Кишинев: Штиница, 1988. С. 49−63.
- ВАСИЛЬЧИКОВА А. П. Периодичность и динамика биомассы фитопланктона водоемов-охладителей Урала. // Симпозиум по влиянию подогретых вод теплоэлеюростанций на гидрологию и биологию водоемов. Борок: Изд-во ИБВВ, 1971. С. 7−8.
- ВИНБЕРГ Г. Г. Первичная продукция водоемов. Минск, 1960. 329 с. ВИНБЕРГ Г. Г., KAJIEP В. П. Сравнительное исследование первичной продуктивности планктона радиоуглеродным и кислородным методами. // ДАН СССР. 1960. № 130. Вып. 2.
- ВИНОГРАДСКАЯ Т. А. Влияние сброса подогретых вод Луганской ГРЭС на развитие фитопланктона в р. Северный Донец. // Вопросырыбохозяйственного освоения и сан.-биол. режима водоемов Украины. Киев: Наукова думка, 1970. № 41. С. 39−40.
- ВИНОГРАДСКАЯ Т. А. Фитопланктон. // Гидробиология водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций Украины. Киев: Наукова думка, 1991. С. 57−77.
- ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ на гидробиологию и биологию водоемов. Мат. 2-го симпозиума. Борок: ИБВВ, 1974. 205 с. Водоросли. Справочник. Вассер С. П., Кондратьева Н. В., Масюк Н. П., и др. //Киев: Наукова думка, 1989. 608 стр.
- ГИДРОХИМИЯ И ГИДРОБИОЛОГИЯ ВОДОЕМОВ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ СССР. Киев: Наукова думка, 1971. 248 с.
- ГОЛЛЕРБАХ М.М., КОСИНСКАЯ Е.К., ПОЛЯНСКИЙ В. И. Синезеленые водоросли. // Определитель синезеленых водорослей СССР. М.: Советская наука, 1953. Вып. 2. 652 с.
- 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: Изд-во ИБВВ, 1971а. С. 12−14.
- ГУСЕВА К.А. К методике учета фитопланктона. // Тр. Ин-та биол. водохранилищ АН СССР. 1959. Т. 2. № 5. С. 44−51.
- ГУСЕВА К. А. Роль синезеленых водорослей в водоеме и факторы их массового развития. // Экология и физиология синезеленых водорослей. Ь.-Л., 1965. С. 12−33.
- ДЕВЯТКИН В. Г. Влияние термальных вод на фитопланктон приплотинного плеса Иваньковского водохранилища. // Гидробиологический журнал, 1970. № 6, 2. С.45−50.
- ДЕВЯТКИН В. Г. Динамика фитопланктона в зоне влияния подогретых вод Конаковской ГРЭС. // Симп. по влиян. подогретых вод теплоэлектростанций на гидрологию и биологию водоемов. Борок: Изд-во ИБВВ, 1971. С. 14−15.
- ДЕВЯТКИН В. Г. Влияние повышенной температуры на фотосинтез фитопланктона. // Информационный бюлл. ИБВВ АН СССР. 1973. № 18. С. 17−20.
- ДЕВЯТКИН В.Г. О влиянии Конаковской ГРЭС на фитомикробентос Иваньковского водохранилища. // Влияние тепловых электростанций на гидрологию и биологию водоемов. Мат. 2-го симпозиума. Борок: Изд-во ИБВВ, 1974. С. 40−42.
- ДЕВЯТКИН В. Г. Влияние подогретых вод на фитопланктон Иваньковского водохранилища. // Труды Ин-та биологии вн. вод «Экология организмов водохранилищ-охладителей». 1975. Вып. 27(30). С. 143−198.
- ДЕДУСЕНКО-ЩЕГОЛЕВА Н.Т., ГОЛЛЕРБАХ М.М. Желто-зеленые водоросли. // Определитель пресноводных водорослей СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962. Вып. 5. 272 с.
- ДЕДУСЕНКО-ЩЕГОЛЕВА Н.Т., МАТВИЕНКО A.M., ШКОРБАТОВ М. А. Зеленые водоросли. Класс вольвоксовые. // Определитель пресноводных водорослей СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1959. Вып.8. 230 с.
- ЕГОРОВ Ю.А., СУЗДАЛЕВА А. Л. Экологический мониторинг основа для обеспечения экологической безопасности человеческой деятельности для общества (на примере мониторинга в регионах АЭС). // Региональная экология. 1999. № 3. С. 17−22.
- ЗАБЕЛИНА М.М., КИСЕЛЕВ И.А., ПРОШКИНА-ЛАВРЕНКО А.И., ШЕШУКОВА B.C. Диатомовые водоросли. // Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Советская наука, 1951. 620 с.
- КАЛИНИЧЕНКО Р. А. Первичная продукция фитоперифитона. // Гидробиол. водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций Украины. Киев: Наукова думка, 1991. С. 122−125.
- Антропогенное эвтрофирование природных вод. Т.1. Черноголовка, 1977. С. 134−139.
- КОЗИЦКАЯ В. Н. Изменение ростовых характеристик фитопланктона под влиянием светового и температурного фактора. // Гидробиол. журнал, 1990. Т. 26. № 6. С. 42−49.
- КОЛЬЦОВА Т.И., ЛИХАЧЕВА Н.Е., ФЕДОРОВ В.Д. О количественной обработке проб фитопланктона. // Биологические науки, 1979. № 6. С. 96 100.
- КОМАРЕНКО Л.Е., ВАСИЛЬЕВА И. И. Пресноводные зеленые водоросли водоемов Якутии. // М.: Наука, 1978. 283 с.
- КРЮЧКОВ В.В., МОИСЕЕНКО Т.Н., ЯКОВЛЕВ В. А. Экология водоема-охладителя в условиях Заполярья. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1985. 131 с.
- КУР ДИНА Т.Н., ДЕВЯТКИН В.Г. О влиянии подогретых вод Конаковской ГРЭС на содержание кислорода и развитие фитопланктона в Иваньковском водохранилище в зимний период. // Гидробиологический журнал, 1972. Т. 7. С.
- ЛАВРЕНТЬЕВА Г. Г., ТЕРЕШЕНКОВА Г. М. Сравнительная оценка видового состава фитопланктона двух водоемов-охладителей, расположенных в разных географических зонах. // Сборник научн. трудов ГосНИОРХ. Вып. 309. Л.: 1990. С. 3−15.
- ЛАРЦИНА Л.Е., ВОРОНКОВА Э. М. Влияние сбросных вод ТЭС и АЭС на биологический и химический режимы водохранилищ-охладителей. Л.: Ленинградское отд. Изд-во «Энергия», 1974. 56 с.
- МОРДУХАЙ-БОЛТОВСКОЙ Ф. Д. Состояние вопроса о влиянии подогретых вод теплоэлектростанций на биологию водоемов. //Симп. по влиянию подогретых вод теплоэлектростанций на гидрологию и биологию водеомов. Борок: Изд-во ИБВВ, 1971. С. 45−47.
- МОРДУХАЙ-БОЛТОВСКОЙ Ф. Д. Формы воздействия тепловых и атомных электростанций на жизнь водоемов. // Влияние тепловых электростанций на гидрологию и биологию водоемов. Материалы второго симп. Борок: Изд-во ИБВВ, 1975. С. 107−110.
- 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. С. 7−69.
- ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ НИЗШИХ РАСТЕНИЙ. ВОДОРОСЛИ. // Под общей ред. Л. И. Курсанова. 1953. Т.т. 1,2.
- ПРОШКИНА-ЛАВРЕНКО А. И. Диатомовые водоросли показатели солености воды. // Диатомовый сборник. Л.: изд-во АН СССР, 1963. С. 187−205.
- ПЫРИНА И. Л. Фотосинтез пресноводного фитопланктона при различных световых условиях в водоеме. // Кпуговорот веществ и энергии в озерных водоемах. М., 1967. С. 202−210.
- СИРЕНКО Л. А. Физиологические основы размножения синезеленых в водохранилищах. Киев: Наукова думка, 1972. С. 1−203.
- ФЕДОРОВ В.Д. О методах изучения фитопланктона и его активности. М.: Изд. МГУ, 1979. 167 с.
- ФЕДОРОВ В.Д., КАПКОВ В.И., под ред. Гидробиологический практикум. 4.2. Методы определения биологической продуктивности. М.: Христианское изд-во, 1999. 110 с.
- ХРОМОВ В.М., СЕМИН В. А. Методы определения первичной продукции в водоемах. М.: Изд-во МГУ, 1975. 123 с.
- ШАЛАРЬ В.М., ЯЛОВИЦКАЯ Н. И. Развитие фитопланктона в Кучурганском лимане-охладителе Молдавской ГРЭС. // Гидрохимия и гидробиология водоемов-охладителей тепловых электростанций СССР. Киев: Наукова думка, 1971. С. 117−135.
- ШКУНДИНА Ф. Б. Фитопланктон рек СНГ. Уфа: Изд-во Башк. Ун-та, 1993.219 с.
- ЯРОШЕНКО М.Ф., БЫЗГУ С.Е., КОЖУХАРЬ И. Ф. Солевой баланс. // Кучурганский лиман охладитель Молдавской ГРЭС. Кишинев: Штиница, 1973. С. 18−21.
- APPOURCHAUX G.E. Effects de la temrerature de l’eau sur la faune et la flore aquatiques. L’eau. 1965. 52. 7.
- ASTON R.A. The effects of temperature and dissolved oxygen concentration on reproduction in Limnodrilus hoffmeisteri (Clap.) and Tubifex (Mull.) Sympos. Freshwat. biol. and electr. power gener. 1971. II.
- BROOK A.J., BAKER A.L. Chlorination of power plants: impact on phytoplankton productinity. // Sciense. 1972. N.176. P.1414−1415. CAIRNS J., JR. The effects of increased. Temperatura upon aquatic organisms. Indust. Wastes. 1956. 1(4). P.
- CASTENHOLZ R.W. Thermophilic blue-green algae and the thermal environment. // Bact. Rev., 1969. V. 33. P. 476−504.
- EPPLEY R.W. Temperature and phytoplankton growth in the sea. // Fish Bull. 1972. V. 70. P. 1063−1085.
- HARGIS W., IR. AND L.E. WARINNER. Impacts of thermal alterations on estuarine and coastal environments. Envir. Aspects nucl. power stat. Proceed. Sympos. Vienna. 1971. P.
- HEGEWALD E., HESSE M., JEEJI-BAI N. Okologische und physiologische Studien an Pkankonalgen aus ungarischen Gewassern. // Arch. Hydrobiol., 1981. Syppl. V. 60. № 2. P. 172−201.
- HINDAK F. Studies on the chlorococcal algae (Chlorophyceae) // Biol. Pr. 18, 1977. N. 4(23), 190 p.- 1980. N. 6(26). 3. 1984. 308 p.
- HUBER-PESTALOZZI Y. Das Phytoplancton des Susswassers- systematic und Biologie Binen-gewasser. // 1938. T. 17. P. 1−342- 1942. T.2. P. 1−549- 1950. T.3. P. 1−310- 1955. T.4.P.1−580.
- KOZAROV G. Characteristic of the phytoplankton of the lake Ohrid in dependence on the temperature. // Bull. Sci. Cons. Acad. Sci. et Arts RSEJ, 1976. V. A21. N. 10−12. P.208−209.
- KRISTIANSEN J. A swey of invectigation of freshwater phytoplankton in Denmark. // Folia Limnol. Scand., 1977. V.17. P.37−44.
- KRISTIANSEN J., MATHISEM H. Phytoplankton of the Tystrup-Bevelse Lakes. Primary production and standing crop. // Oicos. 1964. V.15. N. 1. P. 143.
- KULLBERG R.G. Algal diversity in several thermal spring effuens. // Ecology, 1968/ V.49. P.751−755.
- KULLBERG R.G. Algal distribution in six thermal spring effuens. // Trans. Am. Microsc. Soc., 1971. N. 90. P.412−434.
- ZERTE B. The stationary phase of a natural population of Asterionella formosa (Bacillariophyceae) limited by silica. // Arch. Hydrobiol., 1980. N.l. P.26−38.
- HMAN J.T. Physical and chemical factors affecting the seasonal abundanse of Asterionella formosa Hass. in a small temperate lake. // Arch. Hydrobiol., 1979. V. 87. N.3.P. 274−303.
- ND J.W.Y. The seasonal cycle of plankton diatoms Melosira ital. subsp. subarctica O.Mull. // J. Ecol. 1965. N.42. P.151−179.
- ND J.W.Y. Phytoplancton // Eutrophication: causes, consequences, correctives. Wisconsin, 1969. P. 306−330.
- MERRIMAN D. Does industrial calefaction jeopardize the ecosystem of a long tidal river? // Environm. aspects nucl. power stat. Vienna, Proceed. Sympos., 1971.
- MORGAN R.P., STROSS R.G. Destruction of Phytoplankton in the cooling water supply of a stream electric station. //Chesapeak Sci. 1969. V.10. №¾. P.165−171.
- PEARSALL W.H. Phytoplankton in the English lakes. The composition of the phytoplankton in relation to dissolved substances. // J. Ecol. 1932. V. 20. P. 241 262.
- PEARSALL W.H., PENNINGTON W. Ecologicae history of the English lake district. // Ibid. 1947. V. 24. P. 137−148.
- RODHE W. Environmental requirements of fresh-water plankton algae. // Symp. Bot. Upsara. 1948. V. 10. P. 146.
- ROTHWELL D.R. The calefaction of lake Tranwsfynydd. // Sympos. freshwat. biol. and electr. power gener. 1972, II.
- SOROKIN C. New high-temperature Chlorella. // Sciense. 1971. N.158. P.1204−1205.
- SPRENGER E. Bacillariales aus den Thermen und der Umgebung von Karlsbad. // Arch. Pristenk., 1971. N.71. P. 502−542.
- STOCKNER J.G. Observations of thermophilic algal communities in Mount Rainier and Yellowstone National Parks. // Limnol. Oceanogr., 1967. N.12. P.13−17.
- STOCKNER J.G. The ecology of a diatom community in a thermal stream. // Br. Phycol. Bull., 1968a. V.3. P.501−514.
- STOCKNER J.G. Algal growth and primaiy productivity in a thermal stream. // J. Fish. Res. Bd. Canada, 1968b. N. 25. P. 2037−2058.
- STRICKLAND J.D., PARSONS T.R. A manual of sea water analysis. // Bull. Fish. Res. Board. Canada, 1960. 185 p.p.
- THERMAL EFFECTS and U.S. Nuclear power stations. Jan. 1971. Divis. Reactor develop, technol. U.S. atom, energy commis.
- THOUSLAND A. Potential uses of waste and heated effluents. // Rome, 1971. EIFAC Occasion papers, N. 5. FAO.
- TILMAN D., KILHAM S.S., KILHAM P. Morphometry changes in Asterionella formosa colonies under phosphate and silicate limitation. // Limnol. Oceanogr., 1976. V.21. N. 6. P.883−886.
- TREMBLY F.J. effects of cooling water from steam-electric power plants on stream biota. Biol. Probl. In water pollut. U.S. Public health service. 1965. Publ. No 999-WP-25.
- TUROBOYSKI L. Chemiczno-biologicsne badania wod nad wplywem wod podgrzewanych z electrowni w Skawinie na Wisle i skawinke. Mater. Bad., Inst. Gospodarski wodnei. 1969. Tom IV. Z.2.
- ZAVACH W. Substaneze organiczne rozpuszszone w wodzie, ich pochodzenie: udzial w Krazeniu materii. // Wiod. ecoL 1971. 17. 2.P.