36.4. «Теплове забруднення» (термофікація) водного середовища

Вплив підігрітих вод на функціональний стан водних екосистем визначається рівнем підвищення температури. Крім позитивного впливу, про що відзначалось у попередніх розділах, реєструються і негативні наслідки перегрівання води, які характеризуються як «теплове забруднення» водного середовища.

Найбільш негативний вплив на водні екосистеми підігріті води справляють при розташуванні ТЕС та АЕС у південних регіонах, де влітку і без того вода може нагріватись до ЗО °С і вище. Внаслідок цього у водоймах посилюється пряма температурна стратифікація, формуються потоки води з різною щільністю. Взимку невеликі і неглибокі водойми-охолоджувачі не замерзають, а у великих — утворюються великі ополонки. По їх периферії вода має більш високу щільність, внаслідок чого виникають щільнісне і хімічне розшарування водних мас. Зони більш високого підігріву води характеризуються пониженим вмістом кисню та звуженням карбонатної рівноваги — в напрямі перенасичення води карбонатом кальцію (СаСО₃).

Вплив температури на водні екосистеми залежить від температури підігрітих вод та чутливості до неї різних угруповань гідробіонтів. Помірне підвищення температури води (24— 26 °С) сприяє зростанню видового різноманіття планктонних і бентосних організмів, інтенсифікації фотосинтезу водяних рослин (фітопланктону, макрофітів), завдяки чому зростає вміст розчиненого кисню у трофогенному шарі води, збільшується чисельність бактеріального населення в придонних шарах, а це сприяє деструкції органічних речовин та поліпшен­ню самоочисної здатності водних екосистем.

Підвищення температури води до 28—32 °С для більшості видів водяних організмів є пороговим. У таких умовах можуть пригнічуватись метаболічні процеси у організмах окремих систематичних груп і зростати їх відмирання. В той же час чисельність сапрофітних та інших бактерій утримується на досить високому рівні, що забезпечує інтенсивну деструкцію органічних речовин. Внаслідок цього спадає вміст розчиненого кисню не тільки в придонних, а й у поверхневих шарах води. В умовах надмірного підвищення температури води (35— 40 °С) зникають цілі групи гідробіонтів. Наприклад, на ділянці ріки Сіверський Донець нижче місця скидання підігрітих вод Луганської ТЕС при підвищенні температури води (в літній період) до 37 °С зареєстроване зникнення молюсків, у донних відкладеннях зустрічались лише поодинокі екземпляри хірономід та олігохет. При такій температурі відмирають і організми перифітону, що також спричиняє додаткове органічне забруднення водних об'єктів.

Для кожного виду гідробіонтів існує свій інтервал адаптивних можливостей до змін температури водного середовища. Деякі організми можуть жити навіть у гарячих джерелах, де температура досягає 70 °С. Реакція на підвищення температури неоднакова у різних видів. Так, форель може витримувати підвищення температури води до 26—28 °С, але при цьому вона втрачає здатність до розмноження. Висока температура водного середовища часто є причиною зниження опірності організму риб до паразитарних і інфекційних захворювань, різко підвищується чутливість риб і безхребетних до токсичних забруднень, наприклад, у дафній при температурі 30— 32 °С чутливість до міді і цинку підвищується в 10—100 разів, а до кадмію — навіть на кілька порядків.

В екосистемах, що підпадають впливу теплового забруднення, виявляється значно менша кількість видів гідробіонтів у порівнянні з природними екосистемами, для яких характерні сезонні зміни температурного режиму. Природні сезонні коливання температури дають змогу більшому числу видів домінувати в окремі сезони року, а відповідно і конкурувати за простір і кормові ресурси на певній ділянці водної акваторії. Коли ж «зрізаються» сезонні температурні-коливання води при температурному забрудненні, до таких умов пристосовується тільки обмежена кількість теплолюбних видів гідробіонтів, що і визначає спрощення біотичного різноманіття «перегрітих» водних екосистем.