Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

В распределении в водоеме бактерий, участвующих в круговороте азота, выявлены следующие закономерности: нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии в большом количестве (10-100 тыс.кл/мл) зафиксированы весной и летом. Отмечено возрастание численности микроорганизмов, участвующих в круговороте азота в зоне влияния теплых вод. Сульфатредуцирующие бактерии в большом количестве отмечены весной, концентрация их приурочена к участкам, густо покрытых водной растительностью, т.е. защищенных от действия ультрафиолетовых лучей Скорость размножения водных бактерий варьирует от 11 до 138 ч и зависит от количества легкоусвояемого ОВ и температуры воды. Суточный РВ– коэффициент в ВО ЭГРЭС-1, характеризующий продукционную способность, колеблется в пределах 0,16-1,43, что позволяет отнести водоем к мезотрофноевтрофному.
Таким образом, результаты микробиологического обследования водной массы ВО ЭГРЭС-1 показали, что бактериальное население этого водоема представлено богатой и разнообразной микрофлорой, которая в процессе своей жизнедеятельности использует и преобразует органическое вещество водоема. Особенностью ВО является усиление развития микроорганизмов в зоне сброса теплых вод ГРЭС, которое будет возрастать по мере повышения температуры и объема сбросных вод.
От таких компонентов биоценоза как  фитопланктон и высшая водная растительность  зависит охлаждающая способность воды водоема. При чрезмерном зарастании уменьшается площадь акватории, необходимая для охлаждения воды, т.е. «активная зона» охладителя. При «цветении» водоема и обильном развитии нитчаток масса водорослей скапливается на сетках водозаборов, что нарушает нормальную подачу охлаждающей воды и, в конечном счете, понижает выработку электроэнергии.
В фитопланктоне ВО ЭГРЭС-1 с 1979 по 1984 гг. выявлено 174 вида и разновидностей водорослей. Из них самыми богатыми по числу видов оказались диатомовые – 69 форм, зеленые – 53 и синезеленые – 34; видовое разнообразие других групп было гораздо меньше: эвгленовые – 10, профитовые – 7, золотистые – 1 вид.
В процессе формирования альгофлоры водохранилища флористический список менялся по годам. Некоторые виды исчезали совершенно или резко сократили обилие, другие, напротив, стали встречаться в больших количествах. К числу ведущих относится более 30 видов.
Состав доминантных комплексов и соотношение численности отдельных видов в течение года и на протяжении разных лет менялись в связи с изменением солевого, уровенного и температурного режимов водоема. При заполнении водохранилища его альгофлора в основном состояла из солоноватоводных и солелюбивых форм, большинство из которых в дальнейшем отсутствовало в фитопланктоне. Для сезонной динамики видового состава и численности водорослей водохранилища характерно изменение сроков вегетации растений под влиянием теплой воды. Особенно четко влияние теплых вод проявляется в зимний и весенний периоды.
Развитие нитчаток уже в настоящее время нарушает режим работы водозаборных сооружений ГРЭС, в связи с чем приходится прерывать работу водоподающих насосов и производить чистку решеток на водозаборах. В дальнейшем негативная сторона обильного развития нитчатых водорослей может усугубляться. Показатели среднелетней биомассы водорослей возрастали по годам от 1,75 до 8,14 г/м3 (1984 г.). В течение 1981-1983 гг. при стабилизации уровня водохранилища и баланса биогенных веществ «цветения» воды здесь не наблюдалось, но в 1984 г., когда ГРЭС-1 вышла на проектную мощность, и поступление тепла в водоем существенно возросло в летний период, вновь отмечалось «цветение» синезеленых и пирофитовых водорослей.
Итак, поступление дополнительного тепла в водоем благотворно сказывается на развитии водорослей до известных пределов, т.е. когда перегрев воды не превышает 5-60С, а температура воды держится до 30-320С. При увеличении температуры сбросной воды до 35-390С, что отмечалось в отдельные дни в июле 1984 г., в зоне выхода теплых вод наблюдалось ухудшение физиологического состояния и изменения в структуре клеток водорослей. Численность их здесь также снижается по сравнению с участками, где температура воды не превышала 30  0С. Можно полагать, что при постоянной работе станции на полную нагрузку развитие фитопланктона на всем протяжении потока перегретой воды будет угнетаться.
Понижение минерализации воды ВО ЭГРЭС-2 в 1989 г. более чем в 5 раз по сравнению с 1986 г. привело к исчезновению видов, обитавших в исходном водоеме (оз. Шандаксор) при высокой солености воды (до 14,1 г/л). Уже в первый год после заполнения в ВО стал преобладать набор видов, присущих пресной ертисской воде. В перспективе сходство альгофлоры в обоих водохранилищах будет возрастать. В целом альгофлора ВО ЭГРЭС-2 в 1989 г. была представлена 179 таксонами. По флористическому разнообразию главная роль принадлежала диатомовым водорослям (40% от общего числа видов). Зеленые водоросли также являлись насыщенной группой и составляли треть видового разнообразия, синезеленые занимали шестую часть общего списка. Средняя биомасса по водоему – 2,05 г/м3, что несколько выше среднемноголетней для оз. Шандаксор, но ниже, чем в ВО ЭГРЭС – 1 в первый год после затопления.
В конце сентября при низких температурах воды фитопланктон еще разнообразен (151 вид), но количественно беден. Численность водорослей составляет 1292 млн. кл./м3, биомасса 0,335 г/м3. Это свидетельствует о том, что и здесь, в искусственных водоемах, летом большая часть водорослей уничтожается прямыми солнечными лучами. Однако данный вопрос требует специальных исследований.
В целом фитопланктон первого года наполнения имеет более высокие показатели, чем в исходном водоеме, что характерно для водохранилищ и связано с обильным поступлением органического вещества со вновь заливаемых территорий. По показателям биомассы фитопланктона в 1989 г. исследуемый водоем ЭГРЭС-2 характеризуется как среднекормный.
Влияние подогрева воды на интенсивность фотосинтеза фитопланктона изучали многие авторы [74-77] в сбросных водах ГРЭС гумидных областей, но вопрос о зависимости фотосинтеза от температуры до сих пор окончательно не выяснен, особенно в водоемах-охладителях аридных зон.
В условиях ВО ЭГРЭС-1  интенсивность фотосинтеза  в вегетационный период колебалась от 0,21 до 2,39 гО2/м3, деструкция органического вещества – от 0,06 до 1,8 гО2/м3  [72]. В межгодовом аспекте происходит увеличение количественных показателей валовой и чистой продукции, что говорит об евтрофировании водохранилища. На процесс евтрофикации указывают и большие величины чистой первичной продукции, которая недоиспользуется потребителями фитопланктона и накапливается в водоеме. Это может иметь отрицательные последствия, выражающиеся в понижении самоочистительной способности водоема и способствовать его вторичному загрязнению.
В течение всего периода становления водохранилища ЭГРЭС-1 продукционные процессы преобладали над деструкционными, что говорит о преобладании в толще воды автохтонного ОВ. В первый год после заполнения относительные величины деструкции были довольно высоки, так как в деструкционных процессах участвовало большое количество аллохтонной органики, поступившей с залитых территорий. Максимум фотосинтеза в большинстве случаев наблюдался в поверхностном слое, лишь иногда смещаясь на глубину 0,5-1,0 м. В нижележащих слоях воды интенсивность фотосинтеза составляла лишь десятые доли от поверхностного, и на глубине, утроенной прозрачности, фотосинтез отсутствовал.
В первый год после наполнения ВО ЭГРЭС-1 макрофиты не развивались. Ко второму году на мокрой прибрежной полосе и на мелководьях, благодаря обилию зачатков, развились ценозы рогоза и редкие небольшие куртины тростника, камыша и осоки. Мягкая водная растительность отсутствовала. К третьему году в водохранилище уже вполне сложились сообщества макрофитов, представленные двумя экологическими группировками: гелофитами (10 видов) и гидрофитами (8 видов).