Экология озера Байкал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Святое  море", "святое озеро", "святая вода" - так называли Байкал с незапамятных времен и коренные жители, и русские, пришедшие на его берега уже в XVII веке. Байкал находится в восточной  Сибири и является самым глубоким озером на земле (1637 м). Байкал обладает колоссальным объемом воды – 23 тысячи кубом км, что составляет 20% всех мировых запасов поверхностных пресных вод.

Индустриализация, рост населения, увеличение числа промышленных объектов не могло ни сказаться и  на водах озера Байкал. Заготовка  лесов и их сплав приводит к  огромному количеству плавучей древесины, а поток туристов обеспечивает загрязнение  вод и берегов. Сейчас эта проблема стоит особенно остро.  

Воздействие человека на озеро Байкал сильно повысилось, начиная с 1950 г. Выросли и распространились гражданские и индустриальные здания, увеличилось количество населения, и появились новые поселки  и города, появившиеся земли были полностью вспаханы, в сельском хозяйстве  применялось немалое количество химикатов. Возрос уровень заготовки  леса на реках, на Байкале стартовала практика плывущей древесины в плотах, или же «сигарах». Поток туристов увеличился, и были созданы бумажный и целлюлозный комбинаты, один из них на берегу, другой неподалеку от берегов. Была построена Байкало-Амурская Магистраль - железная дорога по северному  побережью. Немалое количество лодок  в летнее время бороздят озеро, а  в зимнее - автомобили.

Поэтому ухудшающаяся экологическая ситуация в этом регионе и уникальность природного потенциала озера Байкал определяет острую необходимость ее кардинального решения.

 

 

1. Понятие и характеристика Байкала как уникальной экосистемы

Байкал — самое глубокое озеро на Земле. Современное значение максимальной глубины озера — 1642 м— было установлено в 1983 году Л. Г. Колотило и А. И. Сулимовым во время выполнения гидрографических работ экспедицией ГУНиО МО СССР в точке с координатами 53°14′59″ с. ш. 108°05′11″ в. д. 

Если  учесть, что водная гладь озера  находится на высоте 455,5 м над уровнем моря, то нижняя точка котловины лежит на 1186,5 м ниже уровня мирового океана, что делает чашу Байкала также одной из самых глубоких материковых впадин.

Байкал – одно из древнейших озер планеты, его возраст ученые определяют в 25 млн. лет. Большинство озер, особенно ледникового и старичного происхождения, живут 10–15 тыс. лет, а затем заполняются осадками и исчезают с лица Земли. На Байкале нет никаких признаков старения, как у многих озер мира. Наоборот, исследования последних лет позволили геофизикам высказать гипотезу о том, что Байкал является зарождающимся океаном. Это подтверждается тем, что его берега расходятся со скоростью до 2 см в год, подобно тому, как расходятся континенты Африки и Южной Америки.¹

Байкал — самое крупное хранилище  пресной воды на планете. Байкал не только огромный резервуар, но и фабрика  по подготовке чистой воды. Основной работник и санитар этой природной фабрики  — маленький рачок эпишура, который ежегодно пропускает через свой фильтр весь объем полуметрового поверхностного слоя воды. Этот же рачок обеспечивает и насыщенность байкальской воды кислородом, даже зимой. И именно эпишура не может жить нигде, кроме Байкала. По данным исследований, в результате гибели эпишуры от загрязнения годовая производительность Байкала как фабрики чистой воды уменьшилась на 7,5%, то есть на 4,5км3. По прогнозам ученых, при современных темпах развития промышленности Восточной Сибири Байкал в ближайшем будущем станет чуть ли не единственным источником чистой воды для Ангарско-Енисейского территориально-производственного комплекса и соседних с ним регионов.

Байкал населяют около 2500 видов животных и 700 видов растений. Около 85 % видов животных, населяющих открытый Байкал, эндемичны. В Байкале насчитывается 9 эндемичных семейств животных. В озерах Центральной Африки эндемичные семейства животных не встречаются. В глубоководном африканском озере Танганьика насчитывается в 2 раза меньше видов животных (1248), чем в Байкале, причем уровень эндемизма в открытой части Танганьики не превышает 50 %. В послеледниковых озерах Европы и Северной Америки нет эндемичных видов.²

Озеро Байкал можно рассматривать  как природную научно-исследовательскую  лабораторию — на озере Байкал можно изучать процессы видообразования  и эволюцию биотических сообществ

Все эндемичные виды сформировались в самом озере из незначительного числа предковых видов. Так, например, все 254 вида гаммарид произошли от 3–-4 предковых видов, а 2 предковых вида бычковых стали родоначальниками эндемичного подсемейства, включающего в себя 20 современных видов.

Интенсивное видообразование  в озере Байкал стимулировали  периодические похолодания климата  с образованием ледников на окружающих озеро горах. За последний миллион  лет таких похолоданий было 9. При похолоданиях животные, населяющие прибрежные зоны до глубин 25–50 м, вымирали. При потеплениях шло заселение  освободившегося дна видами, населяющими  глубины 50–100 м. Этот процесс сопровождался  перестройкой их морфологии и физиологических  функций. Таким путем шло интенсивное видообразование и одновременно расширение диапазона глубин обитания. Поэтому наибольшее число эндемичных видов населяет зоны глубин 0–100 м. Так, например, в этой зоне обитает 50,8 % видов эндемичных гаммарид и 85 % видов моллюсков.

 

     2. Экологические проблемы озера Байкал

Самая главная на сегодняшний  день экологическая проблема Байкала  – это загрязнение вод озера  со стороны Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК).

Особую опасность представляют сбрасываемые хлорорганические соединения. По данным СО РАН, концентрации хлорид-иона в Байкале в сотни раз меньше, чем в стоках БЦБК. Срок обмена вод в Южном Байкале составляет 200-300 лет, поэтому ученые считают, что хлорсодержащие вещества в озере накапливаются, захораниваясь в донных осадках. Площадь этого загрязнения достигает почти 130 квадратных километров.

Отборы проб, проведенные в Байкальске Гринпис (2003 г.), СО РАН (2005 г.), а также наблюдения, упомянутые в вышеуказанных докладах МПР, свидетельствуют, что опаснейшие яды — диоксины обнаруживаются не только в озере (фито- и зоопланктоне), но и в молоке, масле и других продуктах местного производства в количествах, на 1-2 порядка превышающих безопасную дозу.

Важно понимать, что чистота воды Байкала обеспечивается уникальной системой его самоочистки, где одну из главных ролей играют живые существа – рачки-эпишура. Данные исследований свидетельствуют о том, что концентрации этих рачков в зоне действия сточных вод БЦБК неуклонно снижаются. А значит, БЦБК подрывает основу естественной системы очистки байкальской воды.

Известно, что такие вещества как  фураны и диоксины плохо разлагаются и накапливаются в живых организмах. Это со временем приводит к тяжелым нарушениям в функционировании иммунной и репродуктивной систем организмов, о чем свидетельствуют наблюдения за байкальской нерпой и исследования случаев ее массовой гибели в конце 80-ых и конце 90-ых годов. Хотя главной причиной гибели нерпы была чума плотоядных, снижение сопротивляемости организма естественным болезням могло быть вызвано воздействием химических веществ, найденных в жировых тканях погибших животных.

Многие годы вокруг БЦБК образовалось огромное подземное «озеро» ядов, которое, как отмечают ученые, можно назвать «экологической бомбой замедленного действия». Эта проблема хорошо описана в докладе МПР РФ «О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2011г.»  
«общая минерализация подземных вод в пределах промплощадки БЦБК достигла 4,86 г/дм³ (скважина 3002), в прибрежной зоне оз. Байкал – 1,34 г/дм³ (скважина 6-н) при фоновом значении 0,1-0,2 г/дм³ (рис.1.3.1.5). Отмечалось увеличение содержания отдельных компонентов. Например, по скважине 6-н содержание в подземных водах сульфат-иона достигало 560,12 мг/дм³ (в 2006 года оно составляло 411-506 мг/дм³). Содержание других компонентов увеличилось в два и более раз (цветность до 50 мг/ дм³, ХПК до 52 мг/м³, сульфатное мыло до 0,56 мг/дм³), а нефтепродуктов – на порядок (до 0,35 мг/дм³). Это связано, по-видимому, с изменениями производительности скважин водозабора, перехватывающего поток загрязненных подземных вод от объектов БЦБК к оз. Байкал.

В свою очередь,  Доклад Глобального экологического фонда «Стратегия сохранения биоразнообразия озера Байкал» (Strategy for Lake Baikal Biodiversity Conservation) свидетельствует — каскад ГЭС, расположенный на реке Ангара, наносит серьезный ущерб экосистеме озера.

Строительство Иркутской ГЭС мощностью 660 МВт (1960 г.) привело к поднятию уровня Байкала в среднем на 1 метр по сравнению с естественным. Природный режим колебаний его уровня был искажен.

Сейчас колебания уровня Байкала  зависят от режима эксплуатации Иркутской, Братской и Усть-Илимской ГЭС, работающих в компенсационном, взаимозависимом режиме.

Никакой живой организм уже не сможет (в прошлом, по мнению ученых, такое  происходило неоднократно) подняться  вверх по Енисею и Ангаре до Байкала. Он полностью отрезан плотинами  от вод Арктики.

Для повышения мощности ГЭС еще  при проектировании каскада ГЭС  инженеры Гидроэнергопроекта предлагали направленным взрывом создать «проран» в истоке Ангары. К счастью, эта идея вызвала протесты общественности и осталась нереализованной.

В зоне затопления и подтопления  Иркутского водохранилища оказалось 1400 км прибрежных территорий, в том  числе частично размыто основание  такого памятника инженерного искусства  как Кругобайкальская железная дорога. Из зоны затопления было переселено 17 тыс. человек.

Изменение уровня Байкала — важнейший  показатель его мониторинга, который  подробно описывается в каждом государственном  докладе о состоянии озера.³

Компания Евросибэнерго (часть холдинга «Базэл» О.Дерипаски), контролирующая все крупные ГЭС на Ангаре, ищет инвесторов (проведение IPO на Гонконгской бирже) для строительства новых крупных гидро- и угольных станций в Восточной Сибири.

Отдельная проблема – сбросы балластных вод с судов и загрязнение  озера нефтепродуктами. а последние несколько лет количество судов всех классов на Байкале существенно увеличилось. Точное их количество подсчитать невозможно из-за отсутствия контроля. Считается, что всего на Байкале более 2500 различных плавсредств, включая маломерный флот. Подавляющее большинство из них не сдает скопившиеся жидкие отходы на специальные пункты, а сбрасывает прямо в озеро.⁴

Это, как правило, хозяйственно-бытовые  и нефтесодержащие (подсланевые) воды, образующиеся в результате эксплуатации механизмов. Ежегодно с судов в Байкал попадает около 160 т нефтепродуктов.

Вообще источники загрязнения водных объектов многообразны. Прежде всего, это стоки городов и промышленных предприятий. В последние годы в некоторых районах с ними "конкурируют" стоки животноводческих комплексов и воды, поступающие с иррегационных массивов и богарных земель. 

 Появившиеся в последние десятилетия в сточных водах синтетические поверхностно-активные вещества резко ухудшают биохимическую очистительную способность воды. Даже относительно небольшие концентрации их ведут к прекращению роста водной растительности, неприятному запаху,  иногда образуют стойкие скопления пены.

Тепловые и атомные электростанции, потребляющие огромные количества воды и сбрасывающие в водоемы подогретые воды, ведут к тепловому загрязнению водоемов, нарушают их термический, гидрохимический и гидробиологический режимы.  Ежегодно в атмосферу Земли с промышленными выбросами поступает более 50 млн. т. оксидов азота, 200 млн. т. оксида углерода, около 150 млн. т. диоксида серы, 200-250 млн. т. пыли и 120 млн. т. золы. Воздушные потоки перемещают твердые частицы на большие или меньшие расстояния, а по пути они нередко выпадают непосредственно на водную поверхность. Газообразные выбросы, растворяясь в атмосферной влаге,  выпадают на поверхность Земли и водных объектов в виде кислотных дождей иногда на расстоянии многих сотен км. от места их зарождения.⁵

Существенный источник загрязнения  воды - коммунальное хозяйство населенных пунктов. В составе коммунальных стоков, наряду с фекальными водами, которые содержат особо опасные для здоровья человека яйца гельминтов, а также болезнетворные микробы и вирусы, имеется много вредных соединений, сбрасываемых предприятиями пищевой промышленности, автомобильного транспорта, общественного питания, торговли.

Один из крупных источников загрязнения  вод - сельское хозяйство. Основные загрязняющие ингредиенты в поверхностном стоке с с/х угодий - частицы почвы, органическое вещество /гумус/,удобрения и пестициды, вредные микроорганизмы. Из внесенных на склоновые земли удобрений вымывается до 20% азота,2-5% фосфора,10-70 % калия. Вынос пестицидов с богарных земель достигает 1 % от внесенного в почву их количества, с орошаемых - до 4%.    

Поскольку стоки с полей невозможно пропустить через очистные сооружения, опасность загрязнения вод удобрениями и пестицидами огромна. Биогенные вещества способствуют интенсивному "цветению" воды и приводят к нарушению процессов самоочищения.      

Водный транспорт также представляет собой большую угрозу для чистоты вод в случае прямого сброса в них отходов и особенно подсланевых вод, сильно загрязненных нефтепродуктами. Значительное количество нефти попадает в водные объекты при сливании балластной воды. Аварии же танкеров приводят к неисчислимым бедствиям, губят флору и фауну, нарушая условия водоснабжения населенных пунктов и  выводя из строя пляжи.         

В некоторых районах водные объекты  загрязняются при добыче полезных ископаемых. За последние десятилетия существенным источником загрязнения реки водоемов стала рекреация, особенно такие ее виды,как массовое купание и прогулки на маломерных судах. Загрязнение водосборной площади, закачка промышленных стоков в подземные горизонты, фильтрация и утечка вод из различных отстойников и накопителей приводят к загрязнению и подземных вод. Среди них в наибольшей степени страдают от загрязнения грунтовые воды, поскольку артезианские водные горизонты, перекрытые водоупорными породами, находятся в более благоприятных условиях.