ОЦЕНКА СКОРОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА В ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ОЗЕР, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ПРЕДПРИЯТИЕМ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
|
Введение 10
1 Теоретические основы и методологические особенности оценивания процессов массообмена 13
1.1 Экосистемные услуги и функции 13
1.2 Компоненты водных экосистем 15
1.3 Выбор показателей и параметров при оценке 18
1.4 Виды экологических оценок 21
1.5 Репрезентативные методы 23
2 Примеры мониторинговых наблюдений объекта исследования 27
2.1 Специфика объектов исследования 27
2.2 Физико-географические и климатические условия района 28
2.3 Источники поступления загрязнителей в водные объекты. 34
2.4 Мониторинг гидрохимических показателей состояния водных объектов региона Калининской АЭС 39
2.5 Оценка гидробиологических параметров состояния водных экосистем региона Калининской АЭС 73
3 Апробация методов оценивания состояния водных экосистем и процессов массообмена 91
3.1 Интегральная оценка устойчивости водоемов к изменению параметров естественного и антропогенного режимов 91
3.2 Оценка качества вод водоемов 100
3.3 Скорость первичного продуцирования органического вещества в водоемах 106
3.4 Оценка трофического статуса вод 116
3.5 Оценка продукционно–деструкционных изменений и самоочищения экосистем озер 117
Заключение 121
Список использованных источников 126
1 Теоретические основы и методологические особенности оценивания процессов массообмена 13
1.1 Экосистемные услуги и функции 13
1.2 Компоненты водных экосистем 15
1.3 Выбор показателей и параметров при оценке 18
1.4 Виды экологических оценок 21
1.5 Репрезентативные методы 23
2 Примеры мониторинговых наблюдений объекта исследования 27
2.1 Специфика объектов исследования 27
2.2 Физико-географические и климатические условия района 28
2.3 Источники поступления загрязнителей в водные объекты. 34
2.4 Мониторинг гидрохимических показателей состояния водных объектов региона Калининской АЭС 39
2.5 Оценка гидробиологических параметров состояния водных экосистем региона Калининской АЭС 73
3 Апробация методов оценивания состояния водных экосистем и процессов массообмена 91
3.1 Интегральная оценка устойчивости водоемов к изменению параметров естественного и антропогенного режимов 91
3.2 Оценка качества вод водоемов 100
3.3 Скорость первичного продуцирования органического вещества в водоемах 106
3.4 Оценка трофического статуса вод 116
3.5 Оценка продукционно–деструкционных изменений и самоочищения экосистем озер 117
Заключение 121
Список использованных источников 126
Актуальность работы. Оценка состояния экосистем водоемов и водотоков приобретает большое значение в решении вопроса о допустимых нагрузках на конкретный водоем или водоток для поддержания качества воды на определенном уровне, а также в решении вопроса о рациональном использовании водных ресурсов. Количественное описание внутренних связей и процессов, обуславливающих развитие водных экосистем также целесообразно применять при диагностировании состояния водоемов и анализа прогнозных сценариев. Оценка изменения водной экосистемы, подверженной интенсивному влиянию антропогенных факторов, выполненная для ряда лет дает возможность прогнозирования тенденции развития экосистемы водоема, предотвращения неблагоприятных экологических последствий изменения водных экосистем в районе исследования.
Цель работы.
Оценить экологическое состояние и скорости массообмена между компонентами водных экосистем озер, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики.
Задачи работы.
1. Обобщить теоретико-методологические и методические возможности оценки экологического состояния водоемов и скоростей процессов массообмена в водных экосистемах.
2. По материалам мониторинговых наблюдений 2005 – 2016 гг. сформировать информационную базу гидрохимических, гидробиологических и морфологических параметров исследуемых объектов.
3. Обобщить данные по факторам, определяющим экологическую обстановку водоемов-охладителей и водоемов-аналогов, сравнить полученные данные, сделать вывод.
4. Выделить особенности массообмена между компонентами экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики.
Объекты исследования. Экосистемы водоемов, эксплуатируемых предприятиями атомной энергетики.
Предметы исследования. Состояние водной экосистемы. Трофический статус водоемов. Качество воды. Устойчивость к изменению параметров режимов. Скорость первичного продуцирования органического вещества в водоемах. Продукционно-деструкционные отношения в водоемах. Скорости массообмена между компонентами водной экосистемы.
Новизна работы. На основе обобщения теоретико-методологических основ, методических возможностей оценки экологического состояния водоемов и скоростей процессов массообмена в водных экосистемах и материалов наблюдений 2003 – 2010 гг. за компонентами водной экосистемы ключевого водоема выполнены: оценка его экологического состояния, скорости процессов массообмена между компонентами водной экосистемы; оценка и роль факторов, определяющих продукционные особенности водной экосистемы и деструкцию органического вещества в водоеме. Экологическое состояние водоема будет выявляться на основе оценки трофности и качества воды озера. Анализ факторов, определяющих особенности продукционно-деструкционных отношений в водоемах, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики, позволит выявить степень антропогенного эвтрофирования водоема, его темпы, а также возможности самоочищения водоема за 10 последних лет его эксплуатации предприятием атомной энергетики.
Практическая значимость работы. Результаты работы могут быть использованы для совершенствования мониторинга водоемов – охладителей АЭС и разработке прогностических рекомендаций изменения водных экосистем водоемов.
Краткое содержание работы
Выпускная квалификационная работа содержит: реферат, нормативные ссылки, обозначения и сокращения, введение, три главы, заключение, список использованных источников, приложение. Общий объем работы составляет 120 страниц текста, включает 19 рисунков, 39 таблиц. Список литературы включает 40 наименований.
В первой главе рассматриваются теоретические основы и методические особенности оценки состояния экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики и озер-аналогов. Раскрываются понятия экосистемных услуг и функций, компонентов водных экосистем, описываются виды экологических оценок. Приводится методика выбора показателей и параметров при оценке.
Во второй главе рассматриваются некоторые материалы мониторинговых наблюдений объекта исследования. Приводится описание физико-географических и климатических условий района. Глава содержит данные мониторинговых наблюдений за гидрохимическими и гидробиологическими показателями разных лет, необходимыми для оценки состояния водных экосистем.
В третьей главе приводятся результаты апробации методов оценки состояния и расчетов скоростей процессов массообмена экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики на примере Калининской атомной станции Тверской области и водоемов-аналогов не испытывающих влияние АЭС. Приводится оценка качества вод водоемов, расчет скорости первичного продуцирования органического вещества в водоемах, оценка трофического статуса водоемов, оценка продукционно–деструкционных изменений и самоочищения экосистем озер.
В заключении содержатся основные выводы работы
Цель работы.
Оценить экологическое состояние и скорости массообмена между компонентами водных экосистем озер, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики.
Задачи работы.
1. Обобщить теоретико-методологические и методические возможности оценки экологического состояния водоемов и скоростей процессов массообмена в водных экосистемах.
2. По материалам мониторинговых наблюдений 2005 – 2016 гг. сформировать информационную базу гидрохимических, гидробиологических и морфологических параметров исследуемых объектов.
3. Обобщить данные по факторам, определяющим экологическую обстановку водоемов-охладителей и водоемов-аналогов, сравнить полученные данные, сделать вывод.
4. Выделить особенности массообмена между компонентами экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики.
Объекты исследования. Экосистемы водоемов, эксплуатируемых предприятиями атомной энергетики.
Предметы исследования. Состояние водной экосистемы. Трофический статус водоемов. Качество воды. Устойчивость к изменению параметров режимов. Скорость первичного продуцирования органического вещества в водоемах. Продукционно-деструкционные отношения в водоемах. Скорости массообмена между компонентами водной экосистемы.
Новизна работы. На основе обобщения теоретико-методологических основ, методических возможностей оценки экологического состояния водоемов и скоростей процессов массообмена в водных экосистемах и материалов наблюдений 2003 – 2010 гг. за компонентами водной экосистемы ключевого водоема выполнены: оценка его экологического состояния, скорости процессов массообмена между компонентами водной экосистемы; оценка и роль факторов, определяющих продукционные особенности водной экосистемы и деструкцию органического вещества в водоеме. Экологическое состояние водоема будет выявляться на основе оценки трофности и качества воды озера. Анализ факторов, определяющих особенности продукционно-деструкционных отношений в водоемах, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики, позволит выявить степень антропогенного эвтрофирования водоема, его темпы, а также возможности самоочищения водоема за 10 последних лет его эксплуатации предприятием атомной энергетики.
Практическая значимость работы. Результаты работы могут быть использованы для совершенствования мониторинга водоемов – охладителей АЭС и разработке прогностических рекомендаций изменения водных экосистем водоемов.
Краткое содержание работы
Выпускная квалификационная работа содержит: реферат, нормативные ссылки, обозначения и сокращения, введение, три главы, заключение, список использованных источников, приложение. Общий объем работы составляет 120 страниц текста, включает 19 рисунков, 39 таблиц. Список литературы включает 40 наименований.
В первой главе рассматриваются теоретические основы и методические особенности оценки состояния экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики и озер-аналогов. Раскрываются понятия экосистемных услуг и функций, компонентов водных экосистем, описываются виды экологических оценок. Приводится методика выбора показателей и параметров при оценке.
Во второй главе рассматриваются некоторые материалы мониторинговых наблюдений объекта исследования. Приводится описание физико-географических и климатических условий района. Глава содержит данные мониторинговых наблюдений за гидрохимическими и гидробиологическими показателями разных лет, необходимыми для оценки состояния водных экосистем.
В третьей главе приводятся результаты апробации методов оценки состояния и расчетов скоростей процессов массообмена экосистем водоемов, эксплуатируемых предприятием атомной энергетики на примере Калининской атомной станции Тверской области и водоемов-аналогов не испытывающих влияние АЭС. Приводится оценка качества вод водоемов, расчет скорости первичного продуцирования органического вещества в водоемах, оценка трофического статуса водоемов, оценка продукционно–деструкционных изменений и самоочищения экосистем озер.
В заключении содержатся основные выводы работы
В результате выполнения работы получены следующие основные выводы:
1. Обобщены теоретико-методологические и методические возможности оценивания состояния водных экосистем, подверженных влиянию АЭС;
2. На основе данных, собранных в период прохождения производственной практики на Калининской атомной станции Тверской области (КАЭС) автором сформирована информационная база для оценки состояния экосистем водоемов Удомля и Песьво. Озера Удомля и Песьво расположены рядом с АЭС (строения самой станции стоят на южном берегу оз. Удомля) и непосредственно участвуют в технологическом цикле работы атомной станции: из первого из них осуществляется забор воды для охлаждения оборудования, во второе производится сброс нагретой воды.
В информационную базу вошли данные мониторинговых исследований состояния водоемов и производственно – экологического контроля за период с 2007 по 2012 гг. По фондовым данным найдена информация для 1998-2001 гг. В перечень характеристик вошли: температура воды, содержание взвешенного органического вещества; биогенных элементов (нитритов); кислорода; рН; видовой состав, численность и биомасса зоопланктона и зообентоса; микробиологические показатели (ОКБ, ТКБ, ОМЧ); среднегодовые значения характеристик.
3. По литературным данным выполнен анализ физико-географической обстановки района исследования. Дана характеристика почвенного покрова района КАЭС. Отмечено низкое природное плодородие встречающихся почв, выявлены виды антропогенного воздействия на почвенный покров (распашка, химическое загрязнение от автотранспорта и в связи со строительством объектов; высокие рекреационные нагрузки). Рассмотрены типы рельефа, ландшафты, геохимические условия региона Калининской АЭС; химический состав донных отложений 4-х озер - Песьво, Удомля, Наволок, Кезадра, расположенных в пределах 30-километровой зоны влияния АЭС. Описана гидрографическая сеть региона, основные гидрологические характеристики водосборов озер-охладителей КАЭС; термический режим озер Удомля и Песьво. Кратко рассмотрен химический состав поверхностного слоя воды оз. Удомля и Песьво, характеристика состава биоты и микробиологические особенности озер.
4. Анализ данных показал, что среднегодовая температура в оз. Песьво в период с 1985 по 2012 год увеличилась в 1,5 – 2 раза. Среднегодовая температура 1998 - 2001 г. оз. Песьво центральный р-н = 25,40. С. Температура воды в контрольном створе оз. Песьво 2012 г. = 32,10С. Формирование на водоемах в зимний период больших незамерзающих акваторий ведет к увеличению испарения воды, что влияет на микроклимат местности, а также обледенению береговых металлических конструкций, проводов и др. Уменьшается доля летнего испарения и возрастает доля зимнего по сравнению с естественными условиями. По литературным данным увеличение температуры воды в озерах и отсутствие снежного и ледового покрова в зимнее время привели к увеличению испарения в зимний период в 50 – 60 раз. Установление ледового покрова на озерах-охладителях задерживается на 15-30 дней, а продолжительность периода с ледовыми явлениями сокращена в среднем на 30 дней. Ледовые поля в наши дни формируются только в южной части озера Песьво.
5. Анализ гидрохимических показателей выявил, что минимальные значения pH в исследуемых озерах наблюдаются в зимний период, максимальные - в летний. Летнее повышение pH (до 9 ед.) связано с интенсивным процессом фотосинтеза в период активной вегетации водных растений, при котором из воды выводится углекислота и уменьшается концентрация в воде ионов водорода.
Наибольшее содержание взвешенных веществ отмечено в 2010 г. и достигло 30 мг/л. Повышенные концентрации взвесей в этот период обусловлено строительными работами, выполнявшимися в конце 2009 - начале 2010 гг. в акватории водохранилища. В 2011 г. произошла стабилизация содержания взвешенных веществ на уровне средних многолетних значений 3-15 мг/л.
Максимум содержания растворенного кислорода в поверхностных водах составил 14 мг/дм3. Содержание кислорода подвержено значительным сезонным и суточным колебаниям.
Концентрация аммонийного азота в воде озер-охладителей Песьво и Удомля в 2009-10 гг. не превышала норматива для водоемов рыбохозяйственного назначения (0,4 мг/дм), однако в летние месяцы 2011 г. произошло значительное повышение концентрации аммония с превышением ПДК в 1,5 раза. Такое повышение содержания аммония в воде озер может быть связано со сбросом коммунально-бытовых сточных вод МУП ЖКХ г. Удомля в южной части оз. Песьво. Содержание нитритного азота 0,01 -0,03.
6. Анализ данных состава биоты показал, что зоопланктон озер Песьво и Удомля в 2010 г. насчитывал в своем составе 29 видов, среди которых 9 видов составляют коловратки (Rotatoria), 14 видов – ветвистоусые ракообразные (Cladocera), 6 видов – веслоногие ракообразные (Copepoda). В озере Песьво обнаружено 22, а в озере Удомля – 25 видов зоопланктона. Средняя численность и биомасса зоопланктона составили соответственно: в озере Песьво – 18,27 тыс.экз./м2 и 0,46 г/м3; в озере Удомля – 14,11 тыс.экз./м2 и 0,39 г/м3, что значительно ниже по численности, чем в период с 2004 по 2009 гг. Средняя биомасса зоопланктона за исследуемый период имела наибольшие значения в 2008 и 2009 г. По сравнению с предыдущими годами (2004 – 2009 гг.), в 2010 возросла доля коловраток в зоопланктоне и по численности и по биомассе. Таким образом, на основе анализа численности зоопланктона и зообентоса и их видового разнообразия выявлено снижение данных характеристик в 2010-2012 г. по сравнению с 2007 г., что позволяет сделать вывод о происходящей в экосистеме озер антропогенной сукцессии видов.
Анализ микробиологических показателей показал, что летом 2007 г. ОКБ в 100 мл изменялось от 7000 до 13; ОМЧ в 1 мл при 370С в озерах изменялось от 3,1*103до 2, а при 220С от 9*102 до 5. Тенденции роста микробиологических показателей не выявлено. Патогенных микроорганизмов (возбудители кишечных инфекций) в водоемах не обнаружено.
Отмечено значительное влияние сбросных теплых вод на ихтиофауну. В процессе эксплуатации станции происходила перестройка ихтиофауны озер-охладителей в сторону преобладания теплолюбивых и новых видов, как под влиянием антропогенного повышения температуры воды, с учетом изменения кормовой базы, так и с учетом регулярного зарыбления водоемов. В 2012 г. ихтиофауна озер Песьво, Удомля и др. была представлена 12 аборигенными видами рыб: язь, щука, судак, лещ, плотва, устера, уклея, карась серебряный, окунь, ерш, красноперка, линь.
7. Для озер-охладителей КАЭС выполнена оценка трофического статуса водоемов (по прозрачности воды, видовому составу и биомассе планктонных организмов, биогенов и рН), которая показала, что озера соответствуют статусу «эвтрофные». Отмечено термическое загрязнения водоемов, которое обусловило развитие сине-зеленых водорослей (цианобактерий) в водоеме и послужило причиной биообрастаний в озерах и созданию биопомех при работе гидротехнических сооружений. По оценочной шкале кормности водоемов по биомассе зоопланктона и зообентоса уровень кормовой базы водоема причисляется к уровню кормности «выше средней», что объясняется обилием зоопланктона (4 г/м3) и зообентоса (6,2 г/м3) в водоемах.
8. Для озер КАЭС выполнена покомпонентная оценка качества вод водоемов (по содержанию кислорода, биогенов, органического вещества, индексу сапробности), которая показала, что воды характеризуются как «умеренно – загрязненные» (III класс) (по классификации А. А. Былинкиной и др., 1983), «удовлетворительно чистые» (III класс) (по классификации В.Д. Романенко, 1990). По величине индекса сапробности по зоопланктону воды озер отнесены к II-III классам качества.
9. Выполнена балльно-индексная оценка устойчивости озер к изменению параметров естественного и антропогенного режимов. Устойчивость к изменению естественного режима и эвтрофированию оценена III классом (среднеустойчивый водоем). Устойчивость к изменению естественного режима и изменению качества воды оценена IV классом – «устойчивость ниже средней». В целом получено, что водоемы более устойчивы к изменению естественного режима и эвтрофированию, чем к изменению естественного режима и качества воды.
10. В процессе выполнения работы рассчитано количество образовавшегося органического вещества фитопланктона в озере Песьво за месяц (август) в слое средней прозрачности воды (2,7 м) по данным 2000 г. и 2012 гг. Для этого выполнена рекогносцировочная оценка чистой и валовой первичной продукции, образовавшейся в слое прозрачности воды в озере Песьво за август месяц в эти годы. Расчеты показали, что увеличение с 2000 по 2012 гг температуры воды в центральном районе озера в 1,26 раза повлекло за собой увеличение Рчист в 1,53 раза. В 2000 г. максимальная за месяц Рчист в слое прозрачности воды SDcр составила 5276,46 т сыр. веса фитопланктона /месс, а в 2012 г. 8063,65 т сыр. веса/мес. Максимальная за месяц Рвал в слое SDcр в 2000 г составила 6331,75т сыр. веса/месс, а в 2012 г 9676,38 т сыр. веса/мес.
11. Для оценки суммарной деструкции вещества в озере рассчитаны траты на обмен компонентов биоты в слое SDcр как суммы трат на обмен фито-, зоо- и бактериопланктона. Для 2000 г. D = 1616,05 т сыр веса/мес, для 2012 г. D = 1880,22 т сыр веса/мес. Таким образом за эти годы D возросла в 1,16 раза. Это дало основание сделать важный вывод о том, что за исследуемый период количество новообразованного органического вещества в озере Рчист увеличилось в августе в 1,53 раза, а количество вещества, подвергшегося деструкции возросло только в 1,16 раза. Таким образом, на примере одного месяца доказано, что в водоеме темпы продуцирования органического вещества превышают темпы его разложения в водной толще в 1,3 раза. Учет в расчете D трат на обмен зообентоса показал, что в 2000 г. D = 1744,31 т сыр веса/мес, а в 2012 г. = 3012,48 т сыр веса/мес. По этим данным D возросла в 1,73 раза. В этом случае показано, что в водно-донной экосистеме озера в целом в августе месяце темпы разложения органического вещества незначительно превышают темпы его продуцирования (в 1,13 раза).
12. Выполнена оценка D/P – отношения в озере для тех же лет. Показано, что без учета трат на обмен зообентоса в 2000 г. D/Pвал = 0,255, а в 2012 г. D/Pвал = 0,194, что свидетельствует о постепенном эвтрофировании водной экосистемы озера. Учет трат на обмен зообентоса показал, что в 2000 г. . D/Pвал = 0,275, а в 2012 D/Pвал = 0,311. Таким образом, с учетом погрешностей расчета, можно сделать вывод о том, что водно-донная экосистема озера также постепенно эвтрофируется, но темпы эвтрофирования за 12 лет практически не изменились.
13. Выполнена оценка самоочищения водной толщи озера по времени осветления воды зоопланктоном в условиях оптимального питания. Показано, что зоопланктон достаточно быстро осветлял весь объем водоема, в котором он жил в августе 2000 г. - за 0,07 сут (1,7 часа). Для 2012 года получено время осветления воды, равное 0,12 сут (2,9 часа).
В целом, можно отметить рекогносцировочный характер выполненных расчетов, которые удалось реализовать только для августа месяца. Эти оценки являются новыми и вполне правдоподобно описывают изменения и трансформации водной и водно-донной экосистем озера Песьво, в которое производился сброс нагретой воды КАЭС в период с 2000 по 2012 гг.
1. Обобщены теоретико-методологические и методические возможности оценивания состояния водных экосистем, подверженных влиянию АЭС;
2. На основе данных, собранных в период прохождения производственной практики на Калининской атомной станции Тверской области (КАЭС) автором сформирована информационная база для оценки состояния экосистем водоемов Удомля и Песьво. Озера Удомля и Песьво расположены рядом с АЭС (строения самой станции стоят на южном берегу оз. Удомля) и непосредственно участвуют в технологическом цикле работы атомной станции: из первого из них осуществляется забор воды для охлаждения оборудования, во второе производится сброс нагретой воды.
В информационную базу вошли данные мониторинговых исследований состояния водоемов и производственно – экологического контроля за период с 2007 по 2012 гг. По фондовым данным найдена информация для 1998-2001 гг. В перечень характеристик вошли: температура воды, содержание взвешенного органического вещества; биогенных элементов (нитритов); кислорода; рН; видовой состав, численность и биомасса зоопланктона и зообентоса; микробиологические показатели (ОКБ, ТКБ, ОМЧ); среднегодовые значения характеристик.
3. По литературным данным выполнен анализ физико-географической обстановки района исследования. Дана характеристика почвенного покрова района КАЭС. Отмечено низкое природное плодородие встречающихся почв, выявлены виды антропогенного воздействия на почвенный покров (распашка, химическое загрязнение от автотранспорта и в связи со строительством объектов; высокие рекреационные нагрузки). Рассмотрены типы рельефа, ландшафты, геохимические условия региона Калининской АЭС; химический состав донных отложений 4-х озер - Песьво, Удомля, Наволок, Кезадра, расположенных в пределах 30-километровой зоны влияния АЭС. Описана гидрографическая сеть региона, основные гидрологические характеристики водосборов озер-охладителей КАЭС; термический режим озер Удомля и Песьво. Кратко рассмотрен химический состав поверхностного слоя воды оз. Удомля и Песьво, характеристика состава биоты и микробиологические особенности озер.
4. Анализ данных показал, что среднегодовая температура в оз. Песьво в период с 1985 по 2012 год увеличилась в 1,5 – 2 раза. Среднегодовая температура 1998 - 2001 г. оз. Песьво центральный р-н = 25,40. С. Температура воды в контрольном створе оз. Песьво 2012 г. = 32,10С. Формирование на водоемах в зимний период больших незамерзающих акваторий ведет к увеличению испарения воды, что влияет на микроклимат местности, а также обледенению береговых металлических конструкций, проводов и др. Уменьшается доля летнего испарения и возрастает доля зимнего по сравнению с естественными условиями. По литературным данным увеличение температуры воды в озерах и отсутствие снежного и ледового покрова в зимнее время привели к увеличению испарения в зимний период в 50 – 60 раз. Установление ледового покрова на озерах-охладителях задерживается на 15-30 дней, а продолжительность периода с ледовыми явлениями сокращена в среднем на 30 дней. Ледовые поля в наши дни формируются только в южной части озера Песьво.
5. Анализ гидрохимических показателей выявил, что минимальные значения pH в исследуемых озерах наблюдаются в зимний период, максимальные - в летний. Летнее повышение pH (до 9 ед.) связано с интенсивным процессом фотосинтеза в период активной вегетации водных растений, при котором из воды выводится углекислота и уменьшается концентрация в воде ионов водорода.
Наибольшее содержание взвешенных веществ отмечено в 2010 г. и достигло 30 мг/л. Повышенные концентрации взвесей в этот период обусловлено строительными работами, выполнявшимися в конце 2009 - начале 2010 гг. в акватории водохранилища. В 2011 г. произошла стабилизация содержания взвешенных веществ на уровне средних многолетних значений 3-15 мг/л.
Максимум содержания растворенного кислорода в поверхностных водах составил 14 мг/дм3. Содержание кислорода подвержено значительным сезонным и суточным колебаниям.
Концентрация аммонийного азота в воде озер-охладителей Песьво и Удомля в 2009-10 гг. не превышала норматива для водоемов рыбохозяйственного назначения (0,4 мг/дм), однако в летние месяцы 2011 г. произошло значительное повышение концентрации аммония с превышением ПДК в 1,5 раза. Такое повышение содержания аммония в воде озер может быть связано со сбросом коммунально-бытовых сточных вод МУП ЖКХ г. Удомля в южной части оз. Песьво. Содержание нитритного азота 0,01 -0,03.
6. Анализ данных состава биоты показал, что зоопланктон озер Песьво и Удомля в 2010 г. насчитывал в своем составе 29 видов, среди которых 9 видов составляют коловратки (Rotatoria), 14 видов – ветвистоусые ракообразные (Cladocera), 6 видов – веслоногие ракообразные (Copepoda). В озере Песьво обнаружено 22, а в озере Удомля – 25 видов зоопланктона. Средняя численность и биомасса зоопланктона составили соответственно: в озере Песьво – 18,27 тыс.экз./м2 и 0,46 г/м3; в озере Удомля – 14,11 тыс.экз./м2 и 0,39 г/м3, что значительно ниже по численности, чем в период с 2004 по 2009 гг. Средняя биомасса зоопланктона за исследуемый период имела наибольшие значения в 2008 и 2009 г. По сравнению с предыдущими годами (2004 – 2009 гг.), в 2010 возросла доля коловраток в зоопланктоне и по численности и по биомассе. Таким образом, на основе анализа численности зоопланктона и зообентоса и их видового разнообразия выявлено снижение данных характеристик в 2010-2012 г. по сравнению с 2007 г., что позволяет сделать вывод о происходящей в экосистеме озер антропогенной сукцессии видов.
Анализ микробиологических показателей показал, что летом 2007 г. ОКБ в 100 мл изменялось от 7000 до 13; ОМЧ в 1 мл при 370С в озерах изменялось от 3,1*103до 2, а при 220С от 9*102 до 5. Тенденции роста микробиологических показателей не выявлено. Патогенных микроорганизмов (возбудители кишечных инфекций) в водоемах не обнаружено.
Отмечено значительное влияние сбросных теплых вод на ихтиофауну. В процессе эксплуатации станции происходила перестройка ихтиофауны озер-охладителей в сторону преобладания теплолюбивых и новых видов, как под влиянием антропогенного повышения температуры воды, с учетом изменения кормовой базы, так и с учетом регулярного зарыбления водоемов. В 2012 г. ихтиофауна озер Песьво, Удомля и др. была представлена 12 аборигенными видами рыб: язь, щука, судак, лещ, плотва, устера, уклея, карась серебряный, окунь, ерш, красноперка, линь.
7. Для озер-охладителей КАЭС выполнена оценка трофического статуса водоемов (по прозрачности воды, видовому составу и биомассе планктонных организмов, биогенов и рН), которая показала, что озера соответствуют статусу «эвтрофные». Отмечено термическое загрязнения водоемов, которое обусловило развитие сине-зеленых водорослей (цианобактерий) в водоеме и послужило причиной биообрастаний в озерах и созданию биопомех при работе гидротехнических сооружений. По оценочной шкале кормности водоемов по биомассе зоопланктона и зообентоса уровень кормовой базы водоема причисляется к уровню кормности «выше средней», что объясняется обилием зоопланктона (4 г/м3) и зообентоса (6,2 г/м3) в водоемах.
8. Для озер КАЭС выполнена покомпонентная оценка качества вод водоемов (по содержанию кислорода, биогенов, органического вещества, индексу сапробности), которая показала, что воды характеризуются как «умеренно – загрязненные» (III класс) (по классификации А. А. Былинкиной и др., 1983), «удовлетворительно чистые» (III класс) (по классификации В.Д. Романенко, 1990). По величине индекса сапробности по зоопланктону воды озер отнесены к II-III классам качества.
9. Выполнена балльно-индексная оценка устойчивости озер к изменению параметров естественного и антропогенного режимов. Устойчивость к изменению естественного режима и эвтрофированию оценена III классом (среднеустойчивый водоем). Устойчивость к изменению естественного режима и изменению качества воды оценена IV классом – «устойчивость ниже средней». В целом получено, что водоемы более устойчивы к изменению естественного режима и эвтрофированию, чем к изменению естественного режима и качества воды.
10. В процессе выполнения работы рассчитано количество образовавшегося органического вещества фитопланктона в озере Песьво за месяц (август) в слое средней прозрачности воды (2,7 м) по данным 2000 г. и 2012 гг. Для этого выполнена рекогносцировочная оценка чистой и валовой первичной продукции, образовавшейся в слое прозрачности воды в озере Песьво за август месяц в эти годы. Расчеты показали, что увеличение с 2000 по 2012 гг температуры воды в центральном районе озера в 1,26 раза повлекло за собой увеличение Рчист в 1,53 раза. В 2000 г. максимальная за месяц Рчист в слое прозрачности воды SDcр составила 5276,46 т сыр. веса фитопланктона /месс, а в 2012 г. 8063,65 т сыр. веса/мес. Максимальная за месяц Рвал в слое SDcр в 2000 г составила 6331,75т сыр. веса/месс, а в 2012 г 9676,38 т сыр. веса/мес.
11. Для оценки суммарной деструкции вещества в озере рассчитаны траты на обмен компонентов биоты в слое SDcр как суммы трат на обмен фито-, зоо- и бактериопланктона. Для 2000 г. D = 1616,05 т сыр веса/мес, для 2012 г. D = 1880,22 т сыр веса/мес. Таким образом за эти годы D возросла в 1,16 раза. Это дало основание сделать важный вывод о том, что за исследуемый период количество новообразованного органического вещества в озере Рчист увеличилось в августе в 1,53 раза, а количество вещества, подвергшегося деструкции возросло только в 1,16 раза. Таким образом, на примере одного месяца доказано, что в водоеме темпы продуцирования органического вещества превышают темпы его разложения в водной толще в 1,3 раза. Учет в расчете D трат на обмен зообентоса показал, что в 2000 г. D = 1744,31 т сыр веса/мес, а в 2012 г. = 3012,48 т сыр веса/мес. По этим данным D возросла в 1,73 раза. В этом случае показано, что в водно-донной экосистеме озера в целом в августе месяце темпы разложения органического вещества незначительно превышают темпы его продуцирования (в 1,13 раза).
12. Выполнена оценка D/P – отношения в озере для тех же лет. Показано, что без учета трат на обмен зообентоса в 2000 г. D/Pвал = 0,255, а в 2012 г. D/Pвал = 0,194, что свидетельствует о постепенном эвтрофировании водной экосистемы озера. Учет трат на обмен зообентоса показал, что в 2000 г. . D/Pвал = 0,275, а в 2012 D/Pвал = 0,311. Таким образом, с учетом погрешностей расчета, можно сделать вывод о том, что водно-донная экосистема озера также постепенно эвтрофируется, но темпы эвтрофирования за 12 лет практически не изменились.
13. Выполнена оценка самоочищения водной толщи озера по времени осветления воды зоопланктоном в условиях оптимального питания. Показано, что зоопланктон достаточно быстро осветлял весь объем водоема, в котором он жил в августе 2000 г. - за 0,07 сут (1,7 часа). Для 2012 года получено время осветления воды, равное 0,12 сут (2,9 часа).
В целом, можно отметить рекогносцировочный характер выполненных расчетов, которые удалось реализовать только для августа месяца. Эти оценки являются новыми и вполне правдоподобно описывают изменения и трансформации водной и водно-донной экосистем озера Песьво, в которое производился сброс нагретой воды КАЭС в период с 2000 по 2012 гг.
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (149774)
- Бакалаврская работа (38401)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22149)
- Дипломные работы, ВКР (60481)
- Главы к дипломным работам (2138)
- Курсовые работы (10523)
- Контрольные работы (6265)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1481)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
