Географические

Наиболее интересные географические объекты, в пространстве которых может быть оказан весь спектр предлагаемых нами УСЛУГ и где наиболее ярко проявляются биологические особенности видов-источников биопомех, а также протекают такие процессы смешанной природы, как биологические инвазии, подпадают под определение «техноэкосистемы» («techno-ecosystem» (Odum, 2001)). Именно им в настоящей версии сайта и посвящен данный раздел.

Техноэкосистема представляет собой совокупность биотопов природного и техноантропогенного характера, их живого населения, объединенных системой прямых и обратных связей, потоками вещества, энергии и информации, изменяющихся в пространстве и во времени (Протасов и др., 2008; Протасов, 2009; Протасов, 2011; Звягинцев, Мощенко, 2010; Протасов, 2013). Такой техноэкосистемой является совокупность естественных, полуестественных (квазиестетсвенных) и полностью искусственных биотопов, составляющих систему циркуляционного и технического водоснабжения электростанции (Рисунок М). Неотъемлемая часть техноэкосистемы СТВ - водоем-охладитель и водоем-источник водоснабжения (часто это один и тот же водоем или их группа), то есть ее открытая часть. Она может быть как в значительной степени естественной (участок морского залива или озеро, река), так и в разной степени рукотворной (отсечные и наливные водоемы). 

С течением времени проблема бипомех становится все более актуальной при эксплуатации объектов энергетики, особенно, если в качестве охладителя и (или) источника водоснабжения используются озеровидные водоемы или их части. Техногенная трансформация экосистемы, эксплуатируемой как водоем-охладитель электростанции формирует в ней условия, которые способствуют массовому развитию нежелательных видов животных и растений, в том числе и обрастателей (см. выше), а эксплуатация станции поддерживает эти условия, препятствуя возврату квазиестественной части техноэкосистемы к состоянию, аналогичному исходному. Таким образом, главной предпосылкой можно считать создание и, что не менее важно, постоянное поддержание самим человеком условий, благоприятных для развития организмов, обладающих определенными биологическими особенностями. Среди условий, которые отличают озеровидные водоемы-охладители, например, электростанций, и способствуют развитию в них относительно теплолюбивых обрастателей с фильтрационным типом питания (каковыми является дрейссена и мшанка) и зоопланктоторофным (гидроиды) можно назвать следующие:

• отсутствие или нарушение температурной стратификации за счет циркуляции воды и улучшение кислородных условий в гиполимнионе (в естественном озере имеются периоды стагнации, неблагоприятные и для дрейссены и в еще большей степени для мшанки – относительно слабого фильтратора (см. выше));
• повышение температуры на один или несколько градусов, что особенно благоприятно для мшанки рода Плюмателла;
• пролонгация вегетационного сезона и присутствие в воде планктонных организмов в течение большей части года (особенно благоприятно для зоопланктотрофных организмов);
• возрастание площадей, занятых твердыми субстратами (в том числе и за счет поверхностей оборудования, находящихся внутри электростанции);
• постоянные течения, индуцированные работой электростанции и охватывающие большую часть площади водоема, обеспечивающие многократное прохождение (Рисунок М) личинок, активных и находящихся в стадии диапаузы статобластов, фрагментов колоний, цист через агрегаты станции (в естественном водоеме течения ветровые и конвекционные, не способные обеспечить столь быстрого, а главное постоянного распространения обрастателей);
• повышение минерализации воды, в том числе и за счет содержания ионов кальция (необходимого для развития личинок двустворчатых моллюсков-обрастателей);
• повышение трофности самого водоема и водных масс, формирующихся в больших рукотворных емкостях – напорных бассейнах, аванкамерах, брызгальных бассейнах, за счет ускорения рециклинга биогенов и их дополнительного поступления (основные источники: донные отложения при нарушении стратификации (1); часто организуемые на сбросных водах садковые хозяйства (2), очистные сооружения, сбрасывающие минеральные формы биогенов (3), в известной мере сами обрастатели, переводящие за счет своей жизнедеятельности органические фракции биогенов в минеральные (4); многообразные последствия техноогического цикла(5)).

Некоторые вышеупомянутые рукотворные емкости в технической части СТВ, такие как чаши градирен, брызгальные бассейны имеются обширные зоны и относительно небольшие участки со слабым протоком, служащие специфическими местообитаниями для различных групп подвижных живых организмов, часто обитающих там совместно с обрастателями.

Многие из перечисленных условий, а вернее их градиент, способствуют развитию и иных источников биопомех, нежели обрастатели и подвижные мелкие беспозвоночные. Из таких источников следует упомянуть бактериально-водорослевые маты, сине-зеленые водоросли (цианопрокариоты), и среди нихзаслуживают особого внимания те виды, которые способны к миксотрофному питанию и, таким образом, формированию поселений и в отсутствии света.

Источником биопомех может быть и детрит (флотон - оторвавшиеся куски талломов, скопления трихом, часто идентифицируемые как «тина» (Рисунок А) и «слизь, грязь») нитчатых водорослей, и цианопрокариот, способныx к периодическому (иногда хорошо прогнозируемому) аномальному развитию. В некоторых случаях проблему может представлять и высшая водная растительность, как в виде живых зарослей, так и виде сплавин и других форм детрита.

На примере только атомных станций (в России имеется 10 стационарных действующих АЭС) можно констатировать, что каждый водоем-охладитель уникален. Имеются среди них и участок морского водоема (Копорская Губа Финского залива) и полностью искусственные наливные и отсечные (Рисунок Н). В каждом конкретном водоеме действуют как общие для всех, так и присущие только им, стимулирующие и лимитирующие развитие обрастателей и других источников биопомех, условия.

Наибольший риск развития биопомех очевиден для 7 из 10 объектов, изображенных на Рисунке Н, где разнообразие нежелательных видов в силу разных причин достаточно высокое.

Перечень причин и предпосылок, способствующих и препятствующих развитию биопомех со стороны основных биологических объектов, на примере гипотетической техноэкосистемы, расположенной в умеренной климатической зоне и имеющей в своем составе разнотипные искусственные биотопы, сведен в таблицу:

в графах 3-8 знак «+» означает стимулирующее воздействие фактора на объект, знак «-» - лимитирующее*, отсутствие знака - нейтральное, либо сведений недостаточно.

Примечание:
* - теоретически эти причины (факторы, явления, события) при наличии технических решений их использования могут служить средствами контроля развития нежелательных организмов и, как следствие, вызываемых их развитием биопомех