Осуществлен анализ гидрохимического и термического режимов водоема-охладителя Запорожской АЭС (ЗАЭС),и их влияния на ее экосистему. Теоретически рассчитан норматив зарыбления водоема-охладителя белым толстолобиком (Hipophthalmichthys molitrix (Val)) с целью биологической мелиорации.

Ключевые слова: водоем-охладитель, гидрохимический режим, фитопланктон, зоопланктон, белый товстолобик

Большие площади внутренних водоемов, в том числе и каскадов водохранилищ, подвержены влиянию термогенной эвтрофикации, которая возникает в результате увеличения мощности атомных и тепловых электростанций. В этой связи моделирование эффективных путей повышения выхода рыбной продукции за счет дополнительного тепла водной среды должно осуществляться на примере отдельных водоемов-охладителей. Это даст возможность решить проблемы управления продуктивностью и качеством воды водоемов комплексного назначения, размещения на них энергетических предприятий [1; 2].

Рациональное рыбохозяйственное использование явления антропогенной эвтрофикации состоит в реконструкции и формировании ихтиофауны водоемов-охладителей путем интродукции высокопродуктивных тепловодных объектов, прежде всего растительноядных рыб, способных эффективно повышать естественную рыбопродуктивность, трансформировать дополнительную первичную продукцию, которая образуется за счет биогенной и термогенной эвтрофикации. Кроме того, использование белого толстолобика с целью биомелиорации является одним из эффективных путей снижения «цветения» воды водоемов [3].

На современном этапе развития рыбоводства, использование водоемов-охладителей энергетических объектов с целью рыборазведения необходимо осуществлять при научном обосновании нормативов их ежегодного зарыбления; что невозможно без детального изучения видового состава, численности и биомассы основных компонентов кормовой базы водоема, его продукционных особенностей; состояния экосистемы. Это и обусловило необходимость проведения данных исследований.

Водоем-охладитель ЗАЭС создан искусственно, путем отделения части Каховского водохранилища намывной песчаной дамбой. Поэтому, значительное влияние на формирование его гидрохимического режима имел химический состав воды водохранилища, а также климатические условия региона его расположения.

Гидрохимический и термический режимы водоема-охладителя ЗАЭС изучали в течение 2008–2011 гг. Пробы отбирали с глубины 0,5–1 м посезонно по общепринятым методам [4; 5, 6].

Для изучения основных компонентов естественной кормовой базы водоема-охладителя ЗАЭС отбор проб проводили на 10 станциях водоема, которые охватывали большинство его биотопов, в разные времена года в соответствии с общепринятыми в гидробиологии методиками [7].

На основе полученных результатов о биопродукционных возможностях водоема рассчитано количество рыбопосадочного материала двухлеток белого толстолобика, необходимое для вселения в водоем-охладитель ЗАЭС [8].

Проведенными исследованиями установлено, что показатели температурного и газового режимов водоема-охладителя ЗАЭС в целом отвечали нормативным значениям. В летний период температура воды достигала 32,2±0,27 °С, что превышает рыбохозяйственные нормативы. Однако, анализ среднесезонных температур водоема-охладителя указывает на то, что он является благоприятным для теплолюбивых растительноядных рыб, температурный оптимум для которых лежит в пределах 20–30 °С. Показатели содержимого растворенного в воде кислорода колебались от 6,9 до 9,2 мг/дм³ и были в пределах нормативных значений. Величина водородного показателя (рН) в течение периода исследования в среднем составила 8,5±0,03 [9].

Нами установлено, что достаточный биопродукционный потенциал водоема-охладителя ЗАЭС обеспечивается значительным развитием фито- и зоопланктона, среднесезонная биомасса которых соответствовала 5,68±1,90–7,35±1,45 мг/дм³ и 1,24±0,15–1,64±0,31 г/м³. Основу биомассы фитопланктонных сообществ водоема-охладителя ЗАЭС составлял синезелено-диатомовый комплекс. Среди зоопланктона доминировали ветвистоусые и веслоногие ракообразные [10].

Полученные результаты исследований гидрохимического и гидробиологического режимов водоема-охладителя ЗАЕС свидетельствуют о возможности его рыбохозяйственного использования и дают основание рекомендовать интродукцию белого толстолобика в водоем. С этой целью нами было проведены расчеты оптимальных плотностей посадки указанного вида рыб, которые позволят улучшить его санитарное состояние и будут способствовать стабилизации экосистемы.

Приведенные расчеты относительно вселения и вылова белого толстолобика из водоема-охладителя ЗАЭС базируются на показателях развития его естественной кормовой базы. Среднесезонная биомасса фитопланктона в водоеме в течение периода исследований составила 6,52 мг/дм³. В расчетах учтено, что площадь водоема-охладителя ЗАЭС представляет 820 гектар, средняя масса товарных растительноядных рыб — 4 кг, процент промышленного возврата рыб от двухлеток принято на уровне 25 %.

Потенциальную рыбопродуктивность водоема по фитопланктону рассчитывали по формуле:

П_ф =  (кг/га),

где Пф−потенциальная рыбопродуктивность по фитопланктону (кг/га), аф — среднесезонная биомасса фитопланктона (мг/дм³), Р/В − продукционно-биомасовый коэффициент по фитопланктону (300), S − площадь 1 гектар в м² (10000 м²), Н − глубина продукционного слоя (2 м), 0,5 − коэффициент использования продукции фитопланктона рыбами-фитопланктофагами, Кф − кормовой коэффициент фитопланктона (50), 1000 − пересчет г в кг.

П_ф = (6,52 мг/дм³ х 300 х 10000 м² х 2 м х 0,5) / (50 х 1000) = 391,2 кг/га

Таким образом, потенциальная рыбопродуктивность водоема-охладителя ЗАЭС по фитопланктону составила 391,2 кг/га.

Потенциальную рыбопродуктивность по белому толстолобику с учетом детрита рассчитывали по формуле:

П = Пф × 1,5 (кг/га);

где П — общая потенциальная рыбопродуктивность водоема по белому толстолобику, Пф − потенциальная рыбопродуктивность по фитопланктону (кг/га).

П = 391,2 (кг/га) х 1,5 = 586,8 кг/га;

Половина этой величины принимается как промышленная рыбопродуктивность водоема (или квота вылова белого толстолобика), другая — его переходный остаток в водоеме.

Прт = 0,5 х П (кг/га);

где Прт — промышленная рыбопродуктивность по белому толстолобику, П — общая потенциальная рыбопродуктивность водоема по белому толстолобику.

Прт = 586,8 (кг/га) х 0,5 = 293,4 кг/га;

Расчет количества рыб, которых можно изъять с площади 1 га водоема проводили по следующей формуле:

Кпрт =  (экз/га);

где Кпрт — количество белого толстолобика, которую можно выловить на площади 1 гектара, Ппрт — промышленная рыбопродуктивность по белому толстолобику, m — средняя масса 1 экземпляра товарной рыбы.

Кпрт = 293,4 (кг/га) / 4 (кг) = 73 (экз/га);

С целью определения плотности посадки двухлеток белого толстолобика на 1 гектар водоема-охладителя ЗАЭС было увеличено значение Кпрт с учетом коэффициента промышленного возврата:

Пт =  (экз/га);

где Пт — плотность зарыбления водоема двухлетками толстолобика (на 1 гектар), Кпрт — количество белого толстолобика, которую можно выловить на площади 1 гектар, l — коэффициент промышленного возвращения рыб от двухлеток.

Пт = 73 (экз/га) / 0,25 ≈ 292 экз/га;

Таким образом, количество рыбопосадочного материала белого толстолобика, необходимое для зарыбления водоема-охладителя ЗАЭС составит:

Nт = Пт x S (экз);

где Nт — количество рыбопосадочного материала белого толстолобика, Пт — плотность зарыбления водоема двухлетками толстолобика (на 1 гектар), S — площадь водоема (га).

Nт = 292 (экз/га) х 820 (га) = 239,4 тыс. экз двухлеток белого толстолобика.

Рассчитанное количество рыбопосадочного материала белого толстолобика, при вселении в водоем-охладитель ЗАЭС, позволит не только оптимизировать биомелиоративные процессы в водоеме, но и улучшит состояние его экосистемы, эффективно снизив численность и биомассу фитопланктона, улучшив гидрохимический режим и санитарное состояние, что будет положительно влиять на безопасность работы электростанции и даст возможность получить ценную рыбную продукцию, что является экологически и экономически целесообразно.

Литература:

1.                    Веригин Б. В. О явлении термического эвтрофирования водоемов / Б. В. Веригин // Гидробиол. журнал. — 1977. — Т.13, № 5. — С. 98–105.

2.                    Егоров Ю. А. Оценка состояния экосистем водоемов-охладителей / Ю. А. Егоров, А. Л. Суздалева // Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета. — 2002. — Т.29, Вып. 6. — С. 12–13.

3.                    Алимов С. И. Индустриальное рыбоводство / С. И. Алимов, А. И. Андрющенко. — Севастополь: Изд-во УМЕ, 2010. — 574 с.

4.                    Руководство по химическому анализу вод. — Иркутск, 2006. — 55 с.

5.                    Алекин О. А. Основы гидрохимии / А. О. Алекин — Л.: Гидрометеоиздат, 1953. — 296 с.

6.                    Резников А. А. Методы анализа природных вод / А. А. Резников, Е. П. Муликовская, И. Ю. Соколов — М.: «Недра», 1970. — 488 с.

7.                    Методические основы гидробиологических исследований водных экосистем / [В. И. Назаренко] — К.: Принт-Квик, 2002. — 314 с.

8.                    Балтаджи Р. А. Расчет норм посадки и вылова растительноядных рыб из водоемов-охладителей ГРЭС Украины / Р. А. Балтаджи // Пресноводная аквакультура в условиях антропогенного пресса. Материалы международной научной конференции. — Киев, 1994. — С. 175–176.

9.                    Бабич А. В. Особенности гидрохимического и термического режимов водоема-охладителя Запорожской АЭС / А. В. Бабич, Н. И. Вовк // Проблемы зооинженерии и ветеринарной медицины. — Харьков: РВВ ХГЗВА — 2011. — Вып. 1. — С. 313–319.

10.                Бабич А. В. Особенности развития естественной кормовой базы водоема-охладителя Запорожской АЭС / А. В. Бабич, Н. И. Вовк // Сборник научных трудов Подольского государственного аграрно-технического университета. — Каменец-Подольский — 2012. — Вып.20. — С. 5–8.