БИОЛОГИЯМОРЯ, 2012, том 38, № 6, с. 488-489
= Рецензии =
О КНИГЕ А.Ю. ЗВЯГИНЦЕВА, A.B. МОЩЕНКО "МОРСКИЕ ТЕХНОЭКОСИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ"
(Владивосток: Дальнаука. 2010. 343 с.)
Проблема взаимодействия человека с морской средой обсуждается в мировой литературе в самых разных аспектах. Исследования морского обрастания и биоповреждения технических объектов важны как в практическом, так и экономическом отношении. Рецензируемая монография освещает широкий круг экологических и технологических вопросов, связанных с функционированием тепловых электростанций, охлаждение которых осуществляется за счет природной морской воды. Технические системы таких станций, контактирующие с природной водой, становятся объектом интенсивного обрастания. По результатам обследований длительно действующих тепловых электростанций Японии (Клуопо, 2003) суммарная биомасса обрастания на них составляла от 100 до 1000 тонн. Тепловые электростанции являются источником термального загрязнения. Температура сбрасываемых ими вод, как правило, на 5-10°С выше температуры природной воды, поступающей в водоемы-охладители электростанций, что оказывает сильное воздействие на экосистемы.
Авторы рецензируемой монографии - известные специалисты в области обрастания и экологии морских бентосных сообществ. Написанная ими книга состоит из предисловия, введения, 5 глав, заключения, списка литературы и двух больших приложений, включающих оригинальные экспериментальные результаты: списки видов, их биологические и экологические характеристики, статистические материалы и др.
В мировой литературе редко встречаются работы, предметом всестороннего изучения которых были бы экосистемы отдельно взятого энергетического предприятия. Авторы обсуждаемой монографии рассматривают роль обрастания гидротехнических сооружений системы охлаждения Владивостокской ТЭЦ-2 и связанные с ним биопомехи в работе станции, а также влияние подогретых вод этого крупного предприятия на экосистемы как самой станции, так и соседних акваторий. Представленный в работе материал - результат большого и кропотливого труда авторов, обобщающий собственные многолетние исследования и мировой опыт.
В 1-й главе рассмотрены методические вопросы сбора и изучения обрастаний в разных частях ВТЭЦ-2 и на ее агрегатах, выполнен биологический и статистический анализ фито, зоо- и меропланктона, а также различных обрастателей -морских водорослей, беспозвоночных животных и асцидий. Приведены сведения об использованных экспериментальных подходах, включая метод пластин обрастания. Описан процесс камеральной обработки собранного материала и его последующий анализ.
Глава 2 посвящена детальной характеристике обрастания сооружений и агрегатов системы охлаждения ВТЭЦ-2. По объему и содержанию представленного материала она, безусловно, является центральной. Используя кластерный анализ, примененный ко всем собранным пробам, авторы выделили 8 группировок обрастания. В первых трех группах доминирующими по биомассе и численности были усоногий рак Ва1апи$ го$1гаШ$ (сообщество I), двустворчатый моллюск МуШиз 1гоззи1ш (сообщество II) и разноногий рак Jassa тагтогМа
(сообщество III). В четвертой группе в состав доминантного комплекса входили двустворчатый моллюск Crassostrea gigas (по биомассе) и усоногий рак В. rostratus (по численности); в пятой - двустворчатый моллюск Modiolus modiolus; в шестой -усоногий рак Amphibalanus improvisus; в седьмой - полихеты Hydroides ezoensis и Neodexiospira alveolata', в восьмой, как и в четвертой, - С. gigas (по биомассе) и В. rostratus. Всего среди обрастателей обнаружено 90 видов животных и 10 видов водорослей. В порядке уменьшения видового разнообразия таксономические группы можно расположить в следующем порядке: двустворчатые моллюски, разноногие раки, полихеты и иглокожие.
Авторы отметили, что участки системы охлаждения, аналогичные по своим технологическим характеристикам, во многих случаях обладают высоким сходством состава развивающихся в них сообществ, что демонстрирует зависимость основных видов от эксплуатационных факторов, среди которых наиболее важными являются температура, скорость течения и микромасштабная турбулентность. Однако их влияние на обрастание не всегда очевидно и может маскироваться другими факторами, например, таким, как биологические взаимодействия между видами.
Описаны гидродинамические характеристики потоков в водозаборном тоннеле и предпринята попытка связать с ними распределение биомассы обрастания на внутренней поверхности тоннеля. Результатом этого исследования стал вывод о том, что максимальную биомассу доминантные субстратообразую-щие виды имеют при разных гидродинамических условиях:М trossulus - на дне первого поворота тоннеля, В. rostratus, труб-костроящая полихетаPotamilla sp. и MmmiKa.Bugulapacifica-3a. первым поворотом, а колониальный гидроид Obelia longissima и двустворчатый моллюск Hiatella arctica - на правой стенке второго поворота тоннеля. По мнению авторов, "наиболее вероятной причиной дифференциации представляется расхождение видов по градиенту касательного напряжения, создаваемого потоком вдоль обтекаемой поверхности. При его максимальных значениях на субстрате остаются наиболее крепко прикрепляющиеся личинки, а при последующем его снижении - все менее и менее устойчивые" (с. 68-69).
Несомненная заслуга авторов монографии - подробное описание состава мейофауны, что крайне редко встречается в работах по морскому обрастанию. Авторами были обнаружены и описаны основные представители 11 групп псевдо-мейофауны и 6 групп - эвмейофауны. Последние преобладали в системе охлаждения, на их долю приходилось 3/4 от общей численности видов. В эвмейофауне доминировали форамини-феры, гарпактициды и нематоды, в псевдомейофауне - разноногие раки и двустворчатые моллюски. Авторы монографии не ограничились традиционным в такого рода исследованиях описанием состава и структуры сообществ обрастания. В главе 3 представлены результаты изучения сезонной сукцессии фитопланктона, перифитона, мейофауны, меропланктона, макрообрастания и достаточно представительной группы веслоногих ракообразных в районе ВТЭЦ-2. Установлено, что
РЕЦЕНЗИИ
489
в фитопланктоне преобладали диатомовые водоросли. Но в условиях эвтрофирования в б. Золотой Рог наблюдался переход от диатомовых к жгутиковым водорослям, что согласуется с известными литературными данными, полученными для других морских акваторий. Копеподы были представлены в планктоне тремя сезонными комплексами: весенним, весенне-летним и летне-осенним. Присутствие тепловодных видов на выходе подогретых вод системы охлаждения (б. Золотой Рог) было намного продолжительнее, чем в более холодной водозаборной части (б. Сухопутная), и смещено в сторону холодного времени года.
Используя 15-суточные пластины обрастания, авторы обнаружили разную сезонную динамику видового состава ме-ропланктона и постличиночной молоди обрастателей, которая объяснена неодинаковым температурным режимом на входе и выходе системы охлаждения. При более длительном сроке экспонирования пластин в море, составившем 5 мес., отчетливо прослеживались сходные тенденции развития сообществ обрастания в направлении к климаксному состоянию с образованием в обоих пунктах сообществМ./го^и/и.?.
В главе 4 рассмотрены биологические помехи, связанные с эксплуатацией ВТЭЦ-2, в соответствии с принятой типизацией помех от работы тепловых электростанций (Протасов и др., 2008). Одна из групп таких помех возникает в водоеме-охладителе в результате его зарастания, другая связана с системами водоподведения и отведения воды, а также с дополнительными устройствами, которые служат для ее охлаждения. Биопомехи возникают также в системах циркуляционного водоснабжения и в теплообменниках. Существуют и другие виды помех, обусловленные поступлением биологического материала из внешних источников, возникающие в системе химической очистки воды и др.
Авторы монографии обосновали практические рекомендации по предотвращению обрастания системы охлаждения ВТЭЦ-2 тихоокеанской мидией М ггатаи/из, создающей основные биопомехи в эксплуатации тепловой электростанции. Учитывая, что сроки оседания личинок мидии приходятся на конец июля, предлагается проводить ежегодную термообработку тоннелей (при температуре 40-50°С в течение не менее 12 ч) в начале августа, пропуская через них подогретую воду в
обратном направлении. Предложено также размещать водозаборные трубы на глубине 15 м, где численность личинок мидии и других обрастателей крайне низкая.
Рассмотренная в заключительной главе роль системы охлаждения ВТЭЦ-2 в расселении видов обычно ускользает от внимания исследователей. Впервые в литературе воедино сведены признаки, характеризующие виды-вселенцы, и представлена их вероятная масса. Отмечено значение термального загрязнения в появлении новых видов в районе ВТЭЦ-2. Из макроформ к видам-вселенцам отнесены асцидия Molgula manhattensis, усоногие раки Amphibalanus improvisus и А. amphitrite, разноногий рак Corophium acherusicum, а также полихеты Polydora lumicola и Hydroides elegans. В последнем разделе этой главы приведены новые для вод Японского моря виды диатомовых водорослей, обнаруженные в районе сброса отработанных вод электростанции.
Исследование А.Ю. Звягинцева и A.B. Мощенко дает комплексное и во многом новое представление о динамике обрастания и планктона в системе охлаждения, о влиянии на связанные с ней экосистемы гидродинамического и термического факторов, о биопомехах и профилактических мерах по их предупреждению и устранению. Обобщая мировой опыт в данной области, монография имеет важное фундаментальное и практическое значение и, безусловно, является шагом вперед в понимании роли морских экосистем в эксплуатации тепловых электростанций.
А. И. Раилкин, Санкт-Петербургский государственныйуниверситет; e-mail: railkin@yandex.ru
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Протасов A.A., Панасенко Г.А., Бабарига С.П. Биологические помехи в эксплуатации энергетических станций, их типизация и основные гидробиологические принципы их ограничения // Гидробиол. журн. 2008. Т. 44, № 5. С. 3245.
Kiyono MControl o
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.