Розробка регламенту гідробіологічного моніторингу в циркуляційній системі охолодження Запорізької атомної електростанції

Автор(и)

  • Наталія Борисівна Єсіпова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0003-1924-2547
  • Олег Миколайович Маренков Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-3456-2496
  • Тетяна Сергіївна Шарамок Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0003-3523-5283
  • Олег Станіславович Нестеренко Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-7407-7911
  • Вікторія Олександрівна Курченко Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-1199-3760

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255537

Ключові слова:

Запорізька атомна електростанція, гідротехнічні споруди, екологічні чинники, проблема біообростання, гідробіологічний моніторинг, біомеліорація

Анотація

У статті пропонується новий підхід до вирішення проблеми біообростань на спорудах циркуляційної системи охолодження Запорізької атомної електростанції (ЗАЕС) шляхом регламентації гідробіологічних досліджень. У ході проведених досліджень були виявлені 4 види гідробіонтів, які утворювали масові обростання на водопостачальних спорудах: нитчасті водорості Oedogonium sp. і Ulotrix zonata із загальною біомасою 123,6±18,44 г/м2, тропічні молюски Melanoides tuberculata і Tarebia granifera родини Thiaridae з біомасою 20,09 г/м2. Мушлі відмерлих молюсків з течією води дрейфували по трубах циркуляційної системи і заважали роботі насосних станцій. Також до потенційного утворювача біоперешкод належала синьозелена водорість Microcystis aeruginosa, яка домінувала у фітопланктоні водоймі-охолоджувача. Гідробіологічний регламент був розроблений з метою своєчасного виявлення гідробіонтів, здатних до активного розмножування і створення біоперешкод. Він передбачає здійснення чотирьох типів моніторингу: поточного (оперативного), екстремального (контрольного), розгорнутого (дослідницького) та фонового (гідробіологічного контролю Каховського водосховища у зоні впливу скидних теплих вод). Для кожного типу моніторингу визначені предмети контролю (угрупування гідробіонтів), параметри контролю (видовий склад, чисельність, біомаса) і частота контролю. Регламент гідробіологічного моніторингу дозволяє мінімізувати наслідки або запобігти виникненню аварійних та надзвичайних ситуацій у роботі циркуляційних систем охолодження ЗАЕС, пов’язаних з біоперешкодами, і може бути використаний як приклад для вирішення подібних проблем на інших енергетичних oб’єктах. Стаття також містить практичні рекомендації щодо поліпшення екологічного стану водойми-охолоджувача і запобігання масового розвитку небезпечних гідробіонтів шляхом вселення у водойму риб-біомеліораторів з різним спектром живлення

Біографії авторів

Наталія Борисівна Єсіпова, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Олег Миколайович Маренков, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Тетяна Сергіївна Шарамок, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Олег Станіславович Нестеренко, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Аспірант

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Вікторія Олександрівна Курченко, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Аспірантка

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Посилання

  1. Romanenko, V., Kuzmenko, M., Afanasyev, S. et. al. (2012). Hydroecological Safety of Nuclear Power Engineering in Ukraine. Visnik Nacional’noi’ Akademii’ Nauk Ukrai’ni, 6, 41–51. doi: https://doi.org/10.15407/visn2012.06.041
  2. Grohmann, А. Р. (2008). Bioencrustration in the turbine cooling system at the funil hydroelectric power plant, Itatiaia, Rio de Janeiro, Brazil. Naturalia, 31, 16–21. Available at: https://www.periodicos.rc.biblioteca.unesp.br/index.php/naturalia/article/view/1212
  3. Zvyagintsev, A. Y., Poltarukha, O. P., Maslennikov, S. I. (2015). Fouling on technical water supply marine systems and protection method analysis of fouling on water conduits (analytical review). Voda: khimiya i ekologiya, 1, 37–60. Available at: https://www.researchgate.net/publication/339696835
  4. Samoilenko, V. M., Svirid, А. А. (2014). Long-term changes in phytoplankton of cooling pond. Al'gologiya, 24 (3), 371–375. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/81407/28-Samoilenko.pdf?sequence=1
  5. Krahzan, S., Protasov, A., Bazaeva, A., Grygorenko, T., Sylaeva, A. (2011). Hydrobiological state of cooling reservoir of the Khmelnitsky nuclear power plant during autumn period. Rybohospodarska nauka Ukrainy, 3 (17), 29–35. Available at: https://fsu.ua/index.php/uk/2011/3-2011-17/2011-03-029-03
  6. Slepnev, A. E., Silaeva, A. A. (2013). About Naturalization of Melanoides tuberculata (Thiaridae, Gastropoda) in Cooling Pond of the South-Ukrainian Nuclear Power Plant. Vestn. zoologii, 47 (2), 178. Available at: http://mail.izan.kiev.ua/vz-pdf/2013/2/22_Prokopenko.pdf
  7. Yakovenko, V. A., Silaeva, A. A., Protasov, A. A. (2018). Invazivnye bryukhonogie mollyuski v tekhnoekosisteme Zaporozhskoy AES. Yaderna enerhetyka ta dovkillia, 1 (11), 61–65. Available at: https://www.researchgate.net/publication/329659147_Yakovenko_V_Sylayeva_A_Protasov_A_Invasive_gastropods_in_the_technoecosystem_of_Zaporozskaya_AES
  8. Protasov, A. A., Sylaieva, A. A., Novoselovа, T. N., Gromova, Y. F., Morozovskaya, I. A. (2017). Nuclear Power Plant Teсhnoeсosуstem: 18 Years of Hydrobiological Observations. Journal of Siberian Federal University. Biology, 11 (4), 459–484. doi: https://doi.org/10.17516/1997-1389-0045
  9. Albloushi, М. А. (2017). Biofouling control of industrial seawater cooling towers. Thuwal, 267. Available at: https://repository.kaust.edu.sa/bitstream/handle/10754/626169/Mohammed%20Albloushi%20Dissertation.pdf?sequence=1&isAllowed=n
  10. Jadidi, P., Zeinoddini, M. (2020). Influence of hard marine fouling on energy harvesting from Vortex-Induced Vibrations of a single-cylinder. Renewable Energy, 152, 516–528. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.01.083
  11. Protasov, A. A., Panasenko, G. A., Babariga, S. P. (2008). Biologicheskie pomekhi v ekspluatatsii energeticheskikh stantsiy, ikh tipizatsiya i osnovnye gidrobiologicheskie printsipy ikh ogranicheniya. Gidrobiologicheskiy zhurnal, 44 (5), 36–54.
  12. Fedonenko, O., Marenkov, O., Petrovsky, O. (2019). The Problem of Biological Obstacles in the Operation of Nuclear Power Plants (Illustrated by the Operation of Zaporizhzhya NPP Techno-Ecosystem). Nuclear and Radiation Safety, 2 (82)), 54–60. doi: https://doi.org/10.32918/nrs.2019.2(82).10
  13. Shadrina, L. A. (1988). K voprosu o vliyanii aktivnogo khlora na formirovanie soobschestva morskogo obrastaniya. Ekologiya morya, 28, 93–97.
  14. Goodman, P. D. (1987). Effect of chlorination on materials for sea water cooling systems: a review of chemical reactions. British Corrosion Journal, 22 (1), 56–62. doi: https://doi.org/10.1179/000705987798271785
  15. Giacobone, A. F. F., Pizarro, R. A., Rodríguez, S. A., Belloni, M., Croatto, F. J., Ferrari, F. et. al. (2015). Biocorrosion at Embalse Nuclear Power Plant. Analysis of the Effect of a Biocide Product. Procedia Materials Science, 8, 101–107. doi: https://doi.org/10.1016/j.mspro.2015.04.053
  16. Karpov, V. A., Koval'chuk, Yu. L., Il'in, I. N. (2008). Ekologicheskie aspekty razrabotki i primeneniya sredstv zaschity ot obrastaniya i korrozii v morskoy vode. Zaschita okruzhayuschey sredy v neftegazovom komplekse, 2, 33–35.
  17. Bott, T. R. (2011). Biofouling Control. Industrial Biofouling, 81–153. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-444-53224-4.10004-x
  18. Boleev, A. A. (2013). Predotvraschenie biologicheskogo obrastaniya metallicheskikh konstruktsiy ogolovka vodozabornykh sooruzheniy. Volgograd, 20.
  19. Qiu, H., Feng, K., Gapeeva, A., Meurisch, K., Kaps, S., Li, X. et. al. (2022). Functional polymer materials for modern marine biofouling control. Progress in Polymer Science, 127, 101516. doi: https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2022.101516
  20. Zhao, X., Kim, J., Warns, K., Wang, X., Ramuhalli, P., Cetiner, S. et. al. (2021). Prognostics and Health Management in Nuclear Power Plants: An Updated Method-Centric Review With Special Focus on Data-Driven Methods. Frontiers in Energy Research, 9. doi: https://doi.org/10.3389/fenrg.2021.696785
  21. Protasov, A. A., Zubkova, Y. I., Silayeva, A. A. (2016). Conceptual Approaches to Organization of Hydrobiological Monitoring of Techno-ecosystems of Thermal and Nuclear Power Plants. Hydrobiological Journal, 52 (2), 59–70. doi: https://doi.org/10.1615/hydrobj.v52.i2.70
  22. Protasov, A. A., Nemtsov, A. A., Mas'ko, A. N. (2019). Application of European Principles of Environmental Protection Activities in the Standard of Hydrobiological Monitoring of Water Techno-Ecosystem NPP SE “NNEGC ‘Energoatom’”. Yaderna enerhetyka ta dovkillia, 2 (14), 71–77. Available at: https://www.researchgate.net/publication/336037180_Primenenie_evropejskih_principov_prirodoohrannoj_deatelnosti_v_standarte_gidrobiologiceskogo_monitoringa_vodnyh_tehnoekosistem_AES_GP_NAEK_EnergoatomApplication_of_European_Principles_of_Environmental
  23. ‘Energoatom’”
  24. Romanenko, V. D. (Ed.) (2006). Metody hidroekolohichnykh doslidzhen poverkhnevykh vod. Kyiv: LOHOS, 408.
  25. Romanenko, V. D., Zhukynskyi, V. M., Oksiiuk, O. P. et. al. (1998). Metody ekolohichnoi otsinky yakosti poverkhnevykh vod za vidpovidnymy katehoriyamy. Kyiv: SYMVOL-T, 28.
  26. Metodicheskie rekomendatsii po sboru i obrabotke materialov pri gidrobiologicheskikh issledovaniyakh. Zooplankton i ego produktsiya (19684). Leningrad: ZIN, 35.
  27. Shcherbak, V. I. (2002). Metody doslidzhen fitoplanktonu. Metodychni osnovy hidrobiolohichnykh doslidzhen vodnykh ekosystem. Kyiv, 41–48.
  28. Pravdin, I. F. (1966). Rukovodstvo po izucheniyu ryb (preimuschestvenno presnovodnykh). Moscow: Pisch. prom-st', 376.
  29. Chugunova, I. I. (1959). Rukovodstvo po izucheniyu vozrasta i rosta ryb. Moscow: Izd-vo AN SSSR, 164.
  30. Bykhovskaya-Pavlovskaya, I. E. (1969). Parazitologicheskie issledovaniya ryb. Leningrad: Nauka, 108.
  31. Instruktsiya po ekspluatatsii pruda-okhladitelya 00.GTS.UL.IE.01.A (2012). Energodar: OP ZAES, 15.
  32. Voda rybohospodarskykh pidpryiemstv. Zahalni vymohy ta normy: SOU-05.01.-37-385:2006 (2006). Kyiv: Ministerstvo ahrarnoi polityky Ukrainy, 7.
  33. SOU NAEK 178:2019. Poriadok rozrobky rehlamentu hidrobiolohichnoho monitorynhu vodoimy-okholodzhuvacha, system okholodzhennia i systemy tekhnichnoho vodopostachannia AES z reaktoramy typu VVER.
  34. Protasova, A. A. (Ed.) (2011). Tekhno-ekosistema AES. Gidrobiologiya, abioticheskie faktory, ekologicheskie otsenki. Kyiv: Institut gidrobiologii NAN Ukrainy, 234.
  35. Vodianitskyi, O. M. (2018). Morfofiziolohichni ta tsytohenetychni osoblyvosti embriohenezu ryb pry riznykh ekolohichnykh umovakh vodnoho seredovyshcha. Kyiv, 22. Available at: http://hydrobio.kiev.ua/images/text/doc/aref_Vodyanitskiy.pdf
  36. Suzdaleva, A. L. (1995). Bakterioplankton vodoemov-okhladiteley Kurskoy i Kalininskoy AES. Moscow, 24.
  37. Okhrimenko, O. (2013). Assesment of zaporizka nuclear power station pond cooler water quality by biological indication method. Rybohospodarska nauka Ukrainy, 1 (23), 103–108. doi: https://doi.org/10.15407/fsu2013.01.103
  38. Makushenko, M. E., Kulakov, D. V., Vereschagina, E. A. (2014). Zooplankton Koporskoy guby Finskogo zaliva v zone vozdeystviya Leningradskoy AES. Gidrobiol. zhurn., 50 (2), 3–15. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/105283/01-MakushenkoNEW.pdf?sequence=1
  39. Muthulakshmi, A. L., Natesan, U., Ferrer, V. A., Deepthi, K., Venugopalan, V. P., Narasimhan, S. V. (2019). Impact assessment of nuclear power plant discharge on zooplankton abundance and distribution in coastal waters of Kalpakkam, India. Ecological Processes, 8 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13717-019-0173-9
  40. Klymchuk, A. (2015). Biolohichni osoblyvosti invaziynoho vydu hastropod. Melanoides tuberculata: Abstr. VІІІ Intern. Conf. «Zoocenosis-2015. Biodiversity and Role of Animals in Ecosystems». Dnipro, 78–79.
  41. Marenkov, O., Batalov, K., Kriachek, O. (2018). Biological and biomechanical principles of the controlling molluscs Melanoides tuberculata (Müller 1774) and Tarebia granifera (Lamarck, 1822) in reservoirs of strategic importance. World Scientific News, 99, 71–83. Available at: http://psjd.icm.edu.pl/psjd/element/bwmeta1.element.psjd-c88f8d40-b81a-4b84-b757-0998d39099d1
  42. Silva, E. C., Gomes, L. E. O. (2014). Melanoides tuberculatus (Müller, 1774): Occurrence extension of the invasive gastropod in Bahia, Brazil. Pan-American. Journal of Aquatic Sciences, 9 (2), 145–149. Available at: http://panamjas.org/pdf_artigos/PANAMJAS_9(2)_145-149.pdf
  43. Yakovenko, V., Fedonenko, O., Klimenko, O., Petrovsky, O. (2018). Biological control of the invasive snail species Melanoides tuberculata and Tarebia granifera in Zaporizka Nuclear Power Plant cooling pond. Ukrainian Journal of Ecology, 8 (1), 975–982. doi: https://doi.org/10.15421/2018_301
  44. Yesipova, N. B. (2018). Tsytometrychni osoblyvosti moliuskiv rodyny Thiaridae, shcho utvoriuiut obrostannia v hidrotekhnichnii systemi Zaporizkoi AES. Tavriyskyi naukovyi visnyk, 103, 256–261. Available at: http://dspace.ksau.kherson.ua/bitstream/handle/123456789/2347/40.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  45. Frida, B.-A., Heller, J. (2001). Biological control of aquatic pest snails by the Black carp Mylopharyngodon piceus. Biological Control, 22, 131–138. doi: https://doi.org/10.1006/bcon.2001.0967
  46. Zakonnova, L., Nikishkin, I., Rostovzev, A. (2017). Resource-Saving Cleaning Technologies for Power Plant Waste-Water Cooling Ponds. E3S Web of Conferences, 21, 02015. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20172102015

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-04-30

Як цитувати

Єсіпова, Н. Б., Маренков, О. М., Шарамок, Т. С., Нестеренко, О. С., & Курченко, В. О. (2022). Розробка регламенту гідробіологічного моніторингу в циркуляційній системі охолодження Запорізької атомної електростанції. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (116), 6–17. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255537

Номер

Том 2 № 10 (116) (2022): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Natalia Yesipova, Oleh Marenkov, Tatiana Sharamok, Oleh Nesterenko, Viktoriia Kurchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.