HERALD HYDROBIOLOGY

Ученые труды А.И.Набережного

Меры борьбы с обрастаниями дрейссеной гидротехнических сооружений

Биологическое обоснование периодичности применения мер борьбы с обрастаниями дрейссеной гидротехнических сооружений Молдавской ГРЭС
В эксплуатации гидротехнических сооружений Молдавской ГРЭС, помимо губок, фитопланктона и макрофитов серьезные помехи создает двухстворчатый моллюск — дрейссена полиморфная.
Для предотвращения оседания личинок-велигер на поверхности гидротехнических сооружений в настоящее время служат: промывка подогретой водой, хлорирование, купоросование, воздействие электрическим током, покрытие поверхностей необрастающими красками и др. Но те или иные средства борьбы с дрейссеной обычно применяются без учета биологических особенностей самой дрейссены, обладающей широкой экологической валентностью. Это снижает их эффективность и часто приводит к излишним материальным затратам.
Институт зоологии АН МССР в содружестве со специалистами Молдавской ГРЭС исследовал эффективность известных средств борьбы с дрейссеной и разработал календарные сроки их применения. Исследования были начаты с изучения динамики численного развития личинок дрейссены и некоторых сторон ее биологии в условиях водоема-охладителя Молдавской ГРЭС, так как успех борьбы зависит от знания времени наиболее массового появления в водоеме личинок и продолжения их планктической жизни, с чем связано и время наиболее массового их прикрепления. Применительно к Кучурганскому лиману, тем более в новой его функции водоема-охладителя, такие данные до начала наших исследований вообще отсутствовали.
Исследования были проведены: в 1966 году — с апреля по ноябрь дважды в месяц; 1967 году — в марте, октябре и ноябре дважды в месяц и каждую пятидневку с апреля по ноябрь. Пробы брались на пяти постоянных станциях: на открытом верхнем плесе водоема-охладителя, в средней части среднего плеса, перед водозаборным каналом ГРЭС, в зоне сбросного канала ГРЭС и в середине нижнего плеса. Каждая проба воды объемом 200 л отбиралась, обычно, на глубине 30—40 см и процеживалась через планктонную сетку (газ № 75).
Сооружение на базе Кучурганского лимана водоема-охладителя благоприятствовало интенсивному развитию дрейссены в этом водоеме. Плотина, построенная для поддержания необходимого уровня воды в пруде, резко ограничила поступление в пруд богатых взвешенными веществами паводковых днестровских вод и массовый вынос личинок дрейссены из пруда в послепаводковые периоды. Расположение водозаборного и сбросного каналов в пределах нижнего плеса создало температурные условия, особенно благоприятные для развития дрейссены. Например, в 1967 году температура поверхностных слоев воды на середине нижнего плеса с апреля по октябрь включительно составляла в среднем +21,6°С с колебаниями от +14,8° (апрель) до +27,0° (июнь). Это превышало на 2,4°С температуру воды на верхнем плесе, не входящем в зону циркуляции водоема-охладителя. В 1968 году, после ввода в эксплуатацию всех шести энергоблоков ГРЭС, температура воды за такой же промежуток времени повысилась в среднем до +22,8°С с колебаниями от +18,6° (апрель) до +27,8° (июнь). Это превысило уже на 4°С температуру воды на верхнем плесе.
Благоприятные для размножения дрейссены температурные условия (9-11°С) на нижнем плесе наступают с третьей декады марта. В правобережной части этой зоны, куда подведен сбросный канал, температура воды к этому времени достигает 13,6-15,6°С. Примерно такой же уровень температуры наблюдается и в ноябре. Следовательно, появление личинок-велигер дрейссены в водоеме-охладителе Молдавской ГРЭС можно ожидать, по крайней мере, с конца марта, а период ее размножения может длиться до ноября включительно.
Интенсивному развитию дрейссены способствует и массовое распространение погруженной растительности, представляющей собой замечательный субстрат для прикрепления личинок. В этом отношении особенно выделяется нижняя часть циркуляционной зоны водоема-охладителя. Здесь широко распространена валиснерия спиральная, заросли которой покрывают сплошным ковром большие участки водоема. Примечательно, что валиснерия в теплой воде вегетирует на протяжении почти всего года.
Развитию и росту дрейссены способствует также наличие постоянной циркуляции воды, создающей благоприятные трофические и кислородные условия.
Дрейссена полиморфная издавна является одним из постоянных компонентов гидрофауны Кучурганского лимана. В настоящее время плотность заселения ею водоема-охладителя достигает в среднем 250 экз./м². Но распределена она не равномерно. Основная масса моллюска сосредоточена в приплотинной зоне и, отчасти, на среднем плесе водоема, то есть там, откуда личинки дрейссены практически беспрепятственно увлекаются в систему охлаждения конденсаторов турбин. Поэтому на внутренней поверхности участка водовода, осмотренного примерно после 8 месяцев эксплуатации первого (и тогда единственного) энергоблока, сплошной слой прикрепленных дрейссен достигал толщины 1,5-2 см. А в камере чистой воды первого энергоблока, вскрытой в мае 1968 года толщина обрастания на всей поверхности камеры достигала 10—12 см. Аналогичное состояние поверхности было обнаружено в сентябре 1968 года в камерах четвертого и шестого энергоблоков. Большие скопления дрейссены оказались также в трактах вспомогательного технического водоснабжения.
Плотность заселения дрейссеной поверхностей камер чистой воды первого блока достигала 92 500 экз./м² общим весом 53,4 кг. В состав оброста входили все возрастные группы, до четырехлетних включительно. Это дает основание предположить, что процесс обрастания дрейссеной гидротехнических сооружений ГРЭС происходил в течение всего периода их эксплуатации. Вместе с тем наличие разной численности разноразмерных особей одного года свидетельствует о значительной неравномерности оседания личинок-велигер на этих сооружениях в течение одного и того же вегетационного периода. Ниже будет показано, что такая же неравномерность обнаружена и в самом водоеме-охладителе.
По нашим наблюдениям, в водоеме-охладителе личинки дрейссены появляются в начале апреля при температуре воды +8,6°С. Преобладающая их часть (71,5%) имела размеры 183—208 микрон (стадия оседающего велигера). Размеры остальных личинок составляли 104—145 микрон (стадия парящего велигера). Общая численность личинок в это время была небольшой — всего 70—100 экз./м³ воды. В третьей декаде апреля численность личинок достигала в среднем по всему пруду 879 экз./м³, и только по циркуляционной зоне 2600 экз./м³. Неравномерность в распределении личинок по водоему обусловлена разностью температуры воды на отдельных участках водоема-охладителя.
Благоприятный температурный режим на нижнем плесе водоема способствует интенсивному росту дрейссен не только в течение вегетации, но и в осенне-зимний и ранний весенний периоды. Показателем этого служат данные размерного состава сеголеток и годовиков дрейссены, обмеры которых выполнялись в 1965 году (27 августа и 15 октября) и в 1966 году (30 марта). К 27 августа, например, длина тела сеголеток была в среднем 8,3 мм (максимум—12,0 мм), к 16 октября — 9,7 мм (максимум — 14,5 мм); относительный средний их прирост по длине за 50 дней составил 10,7%. К 30 марта длина тела годовиков была в среднем 15,5 мм (максимум — 22,0 мм); по сравнению с осенним состоянием относительный средний их прирост по длине составил 37,6%.
На верхнем плесе молодь дрейссены в холодное время года подрастала значительно медленнее: к 30 марта длина тела обмеренных особей составляла в среднем 10,8 мм (максимум — 15,0 мм), то есть на 4,5 мм меньше, чем на нижнем плесе.
При температуре воды около 15°С, наблюдаемой на нижнем плесе в конце марта или начале апреля, планктонная стадия личинок-велитер продолжается примерно 10 дней. Следовательно, прикрепление их к поверхностям гидротехнических сооружений должно ожидаться не позже конца апреля.
Казалось бы, при отмеченной сравнительно невысокой численности личинок-велигер в водоеме прикрепление их к поверхностям в тракте циркуляционной воды не должно составлять серьезной опасности для Молдавской ГРЭС.
Но, если учесть, что через конденсаторы каждой из шести турбин этой электростанции пропускается в среднем 25 тыс. м /час лиманной воды, то даже при столь малой численности личинок-велигер количество их, проходящее через циркуляционные водоводы, достигает 50—60 млн. (по данным 1967 года) и даже 450 млн. экземпляров (по данным 1968 года). При этих обстоятельствах угроза поселения личинок-велигер в циркуляционных водоводах возникает с первых дней их появления в водоеме — охладителе. Предполагая такую возможность, Институт зоологии АН МССР еще в 1965 году рекомендовал руководству Молдавской ГРЭС начинать очистку водоводов от ранних прикрепившихся личинок дрейсеены уже в конце мая.
Общее количество личинок-велигер и динамика их численности в течение вегетационного периода подвергались резким колебаниям по годам и в пределах каждого года за все время наблюдений. Эти колебания, очевидно, могут быть объяснены: во-первых, тем, что 1965 год был начальным в эксплуатации водоема-охладителя (в это время температурные условия были наименее благоприятными для массового развития личинок); во-вторых, тем, что дрейссене свойственна периодичность размножения, причины которой пока еще не совсем ясны.
Численное развитие личинок-велигер в водоеме-охладителе Молдавской ГРЭС в 1965 году было необычайно низким, несмотря на высокую плотность дефинитивных особей дрейссены. Например, средняя численность личинок с апреля по ноябрь включительно не превышала 540 экз./м³ воды (минимум — 10 экз./м³ — в конце ноября и 70 — в апреле; максимум 2055 экз./м³ в октябре). В динамике численности личинок за этот период проявилось три резких подъема: в мае — до 1400, в августе — до 1460 и в октябре — до 2055 экз./м³. После каждого подъема следуют резкие спады численности: в июле — до 180, в сентябре — до 40 и в ноябре — до 10 экз./м³. Из этого следует, что процесс размножения дрейссены в водоеме-охладителе Молдавской ГРЭС протекает непрерывно на протяжении всего вегетационного периода, причем наибольшей интенсивности он достигает в мае, августе и октябре.
Аналогичная периодичность обнаружена и в 1967 году, но при более высокой плотности, чем в 1965 году. Так, средняя численность личинок в пруде с апреля по ноябрь 1967 года достигла в среднем 7764 экз./м³ (минимум—80 экз./м³ — в апреле и 370 — в ноябре; максимум — 117480 экз./м³ —в июле). На верхнем плесе при средней численности за вегетационный период 3445 экз./м³ наблюдалось пять ее подъемов: в мае — до 3600, в июне — до 5370, в июле — до 4490, в начале августа — до 48140 и в конце августа — до 8940 экз./м³. Спады численности наблюдались: в сентябре и октябре — до 20 и в ноябре — до 500 экз./м³.
Наиболее массовая встречаемость личинок дрейссены отмечена на среднем плесе водоема. Здесь среднемесячная их численность за вегетационный период достигает 14580 экз./м³, главным образом за счет массового развития в мае — до 94880, в июне — до 117480 и в августе — до 49970 экз./м³. Начиная с сентября, численность личинок-велигер на этом плесе резко падает (до 20—40 экз. /м³) и только в ноябре несколько повышается (до 140 экз./м³).
На середине нижнего плеса водоема среднемесячная численность личинок составляет всего 4215 экз./м³. Причина относительной их малочисленности в этой зоне заключается не в неблагоприятности условий размножения, а в постоянном сносе личинок дрейссены циркуляционной водой в сторону насосной станции ГРЭС и в оседании их на обильно представленной здесь подводной растительности. Но и при этих обстоятельствах в динамике численности личинок наблюдаются четыре подъема: первые три из них — в мае, июне и июле — сохраняются примерно на одинаковом уровне (3200—4200 экз./м³), а четвертый, наиболее высокий (34210 экз./м³), начинается с середины августа. К концу августа численность личинок здесь уменьшается до 6490 экз./м³, а затем все время падает до середины сентября.
Несколько иная динамика численности личинок в прибрежной полосе нижнего плеса. На участке перед водозаборным каналом ГРЭС наблюдается пять подъемов: в мае — до 3700, в июне — до 29680, в июле — до 8000, в августе — до 38000 и в начале сентября—до 72330 экз./м³. После каждого подъема следуют резкие спады численности. В большинстве случаев чередование подъемов и спадов наблюдалось через каждые 10—15 дней.
В прибрежье сбросного канала ГРЭС динамика численности личинок в целом подчинена тем же закономерностям, но с более низкими показателями общей численности по отдельным месяцам и в среднем за вегетационный период. Например, на участке водоема перед водозаборным каналам средняя численность личинок с апреля по ноябрь включительно составила 11484 экз./м³, что более чем в 2,5 раза превышает их численность за сбросным каналом. Такое соотношение, очевидно, обусловливается не только непрерывным выносом личинок циркуляционной водой, но и гибелью их в конденсаторах турбин под действием высокой температуры.
В 1968 году общая численность личинок дрейссены в водоеме-охладителе оказалась ниже, чем в 1967 году. Она составила в среднем за вегетационный период всего 3023 экз./м³ (минимум — 50 экз./м³—в октябре; максимум 7095 экз./м³ — в мае).
Обнаружены также некоторые особенности распределения численности личинок по всему водоему — охладителю. Наиболее низкая численность (576 экз./м³) установлена на верхнем плесе, средняя (2034 экз./м³) — на среднем плесе и самая высокая (4168 экз./м³) — на нижнем плесе. В 1967 году их численность была выше; на верхнем плесе — в 6 раз, а на среднем — примерно в 7 раз. На нижнем плесе она оставалась практически одинаковой в 1967 и в 1968 гг.
Закономерности в динамике численности в целом по водоему сохраняют свои главные черты. Наибольшая численность личинок (1290 экз./м³) наблюдалась начиная со второй половины апреля. Первый, наименее значительный подъем (до 7095 экз./м³) приходится на май. Далее, после некоторого спада в июне (до 2850 экз./м³), очередная вспышка развития происходит в июле (до 4014 экз./м³). Затем численность личинок медленно, но все время понижается вплоть до октября (до 50 экз./м³).
Необходимо отметить, что для четкого выявлении динамики численности личинок-велигер в водоеме — охладителе проведение разовых ежемесячных наблюдений оказывается недостаточным, так как дрейссена размножается часто.
Полученные данные, свидетельствующие о периодичности размножения и развития дрейссены, позволяют заключить, что уничтожать личинки на поверхностях гидротехнических сооружений ГРЭС следует также периодически — в сроки максимальных вспышек их развития.
В настоящее время на Молдавской ГРЭС основным методом борьбы с дрейссеной является хлорирование воды. Оно проводится два раза в каждую неделю при дозировке хлора 1 мг/л на протяжении 2 часов, независимо от численности личинок-велигер в водоеме. Такой режим хлорирования, по-видимому, целесообразен для борьбы с бактериальными и органическими обрастаниями. Что же касается дрейссены, то наличие в обростах разновозрастных особей свидетельствует о неэффективности такой борьбы с ней.
По нашему мнению, для борьбы с дрейссеной в условиях Молдавской ГРЭС, следует вводить дополнительные разовые дозы хлора в послепиковые периоды развития личинок в водоеме-охладителе: в конце мая, июня, июля, августа и сентября. То есть, борьба с осевшими личинками должна вестись на ранних стадиях их развития, до достижения ими дефинитивных стадий. На ранних стадиях молодь моллюска легче умерщвляется, срывается с субстрата циркуляционной водой и без ущерба для работы ГРЭС уносится через ее гидротехнические сооружения. Кроме того, при уничтожении дрейссены на ранних стадиях требуется меньший расход хлора или другого активного агента.
Наибольший эффект хлорирования может быть получен при дозировке хлора в количестве 3—5 мг/л в местах забора воды на протяжении 6—7 дней. Положительный опыт применения такого режима хлорирования для борьбы с дрейссеной имеется на Северной водопроводной станции Москвы.
На Молдавской ГРЭС для борьбы с обрастаниями водоводов дрейссеной, кроме хлорирования, с 1968 года в опытном порядке начали применять обработку поверхностей водоводов подогретой водой. Этот метод можно считать одним из наиболее эффективных и экономичных. Но применять его следует также с учетом динамики численности личинок дрейссены. А для точного ее знания необходимо организовать постоянную службу наблюдения за развитием дрейссены в водоеме-охладителе. Подобные службы, как известно из опыта других отраслей народного хозяйства, вполне оправдывают свое существование.

ВЫВОДЫ
В многолетнем размножении дрейссены, а также в динамике численности ее личинок-велигеров в водоеме-охладителе Молдавской ГРЭС наблюдается ясно выраженная периодичность на протяжении одного вегетационного периода.
Размножение дрейссены в водоеме-охладителе Молдавской ГРЭС протекает с апреля по ноябрь, достигая наибольшей интенсивности в мае, июне, июле и августе. Максимальная численность личинок обнаружена в районе водозаборного канала электростанции и примыкающего к нему среднего плеса водоема.
Борьбу с осевшими на поверхностях гидротехиических сооружений и водоводов личинками дрейссены наиболее рационально вести в послепиковые периоды их развития, до достижения ими дефинитивных стадий — то есть в конце мая, июня, июля, августа и сентября.
Для определения оптимальных сроков ведения борьбы с личинками дрейссены, осевшими на поверхностях гидротехнических сооружений и водоводов, целесообразно организовать постояную службу наблюдения за динамикой численности этих личинок в водоеме-охладителе.
Наиболее представительными местами отбора проб воды для наблюдения за динамикой численности личинок дрейссены являются: середина нижнего (приплотинного) плеса и участок водоема-охладителя, непосредственно примыкающий к водозаборному каналу ГРЭС.

© 1970. Авторские права на статью принадлежат А. И. Набережному, (Ин-т зоологии АН Молд.ССР). Использование и копирование статьи разрешается с указанием автора и ссылкой на первоисточник HERALD HYDROBIOLOGY

Реклама

Июнь 30, 2009 - Posted by | Kuchurgan reservoir | , , , ,

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: