Экологические аспекты ихтиотоксикологии - Лукьяненко В.И.
Скачать (прямая ссылка):
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕННОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ВОДОЕМА НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЫБ
Проблема "теплового загрязнения" возникла в последнее десятилетие в связи с бурным ростом числа атомных (АЭС) и тепловых (ТЭС) станций, что привело к резкому увеличению масштабов сброса отработанных теплых вод как во внутренние водоемы и водотоки, так и в прибрежные зоны морей. Объемы сбрасываемых теплых вод ТЭС и АЭС в ближайшие четверть века возрастут в несколько десятков раз, а вместе с ними в речные бассейны, водохранилища, озера и моря будут поступать многие сотни миллиардов килокалорий в год. Во многих реках температура воды увеличится в среднем на 4—5°С, что существенно изменит условия обитания рыб и других гидробионтов. Это вполне реальный прогноз, если учесть имеющиеся литературные данные, характеризующие масштабы современного теплового загрязнения водоемов в ряде зарубежных стран. Так, например, в некоторых реках США перегрев воды достигает 15°С, в реках Англии — 6—9°С [302]. Многие реки Франции перестали покрываться льдом, а средняя температура воды в р. Сене повысилась на 5° [563].
Искусственное повышение температуры воды оказывает разностороннее негативное влияние на физико-химический и гидробиологический режимы водоемов. При этом, в частности, снижается содержание кислорода в воде, увеличивается выделение углекислого газа и сероводорода, повышается содержание в воде солей железа, азота, аммония и др. Повышение температуры в реках стимулирует развитие бактерий, потребляющих кислород, а в озерах возникающий дефицит кислорода в придонных слоях облегчает миграцию Р04 из донных отложений [576]. Увеличение содержания минеральных солей, обусловленное тепловым загрязнением водоемов, может вызвать массовое развитие высшей водной растительности, водорослей, а также цветение воды, связанное с бурным развитием синезеленых водорослей [226]. В зоне выраженного влияния сбрасываемых теплых вод происходит смещение биологических сезонов во времени, массовое развитие протококковых и синезеленых водорослей, т. е. интенсификация развития фитопланктона, изменение его качественного и количественного состава, замена одних групп водорослей другими [48, 545].
Повышение температуры воды в водоемах оказывает существенное влияние не только на фитопланктон, но и на зоопланктон, на его видовой состав и численность. Хотя сезонный цикл развития и величина продукции эстуарных копепод не претерпевают существенных изменений под влиянием подогретых вод, однако при прохождении через систему охладителей ТЭС они гибнут даже при температуре ниже летальной, поскольку на ТЭС в борьбе с обрастанием используют химикаты (хлорин). Высокая воспроизводительная способность рачков позволяет им компенсировать убыль популяции под влиянием подогретых вод, однако длительное воздействие температуры более 30°С оказывает угнетающее действие на популяции эстуарных копепод [395]. По данным Л. А. Рачюнас [164], численность и биомасса зоопланктона снижаются вдвое после прохождения через охладители ГРЭС, а в самом водоеме-охладителе ГРЭС, несмотря на лучшие
условия вегетации, зоопланктон в зоне влияния подогретых вод менее обилен, чем в местах циркуляционных течений. Правда, имеются данные [75], согласно которым подогретые воды могут оказывать и благоприятное воздействие на некоторых представителей зоопланктона*, стимулировать процесс воспроизводства за счет повышения индивидуальной плодовитости самок и увеличения числа генераций. Однако повышенная температура влияет не только на воспроизводство зоопланктона, но и на продолжительность его жизни. Ускоряя развитие и продолжительность отдельных стадий, повышенные температуры сокращают продолжительность жизненного цикла беспозвоночных животных. Так, например, дафния при температуре 27,7°С живет только 29 сут, а при температуре 7,7°С — почти в 4 раза дольше — 108 сут, моина при температуре 32,8°С живет 5 сут, а при 12,8°С — 14 сут [289].
Под влиянием теплового загрязнения существенные изменения претерпевает и зообентос: снижаются численность и биомасса донной фауны при сходном видовом составе зообентоса на одних и тех же грунтах в зоне влияния теплых вод и за ее пределами [164]. Потомство гаммарид при температуре выше 7,7°С представлено только самками, а у мизид из рода Neomysis, обитающих в эстуариях, повышение температуры выше 7,2°С приводит к задержке икрометания. Терморезистентность литоральных мидий выше, чем сублиторальных, а мидий, обитающие в загрязненной воде, ниже по сравнению с мидиями из чистой воды [536]. Хотя мидии легко акклимируются к повышенной температуре, однако высокая температура препятствует объединению мидий в друзы, скрепленные биссусом, вследствие чего они могут стать легкой добычей для хищников. Повышенные температуры действуют угнетающе не только на гидробионтов умеренных широт, но и на обитателей тропиков, причем, вопреки ожиданию, они оказались даже более чувствительными к незначительному (всего лишь до 3°С) повышению температуры. Так, например, сбросные воды ТЭС на побережье штата Флорида (США) вызвали гибель зообентоса в зоне 1,5 км от берега. Пагубное действие подогретых вод проявляется на огромных площадях [436]. В противоположность этому сбросные воды АЭС в Шотландии, имевшие температуру на 10° выше окружающей, действовали стимулирующе (ускорение роста) на одного из доминирующих видов биоценоза литорали — двустворчатого моллюска Tellinatennis. Размножение гаст-роподы Nassarius reticulatus в зоне влияния подогретых вод начинается на несколько недель раньше. Однонаправленные изменения отмечены у боко-плава Urothos brevicornis и гарпактициды Aselbpsis intermedia [239], однако смещение нереста у второго вида на более ранние сроки оказалось неблагоприятным для выживания молоди из-за отсутствия необходимой пищи. Качественный состав зообентоса р. Патаксент в США, в которую поступают теплые воды с температурой на 9°С выше температуры речных вод, оказался сходным у водозабора и водосброса, а валовая продукция эпифауны в сбросном канале оказалась почти в 3 раза выше, чем в водозаборном [296].
