Черный берег Байкала

Группа экспертов Лимнологического института СО РАН под руководством директора института, академика Михаила Грачева, провела проверку состояния экосистемы части северной котловины озера Байкал. Поводом стало поступившее в ЛИН в сентябре 2013 года письмо Росприроднадзора по Сибирскому федеральному округу, в котором говорилось об обнаружении обширного загрязнения акватории и прибрежной зоны озера Байкал в районе Северобайкальска. По итогам проверки этот район признали зоной чрезвычайной экологической ситуации.

Для изучения ситуации и выяснения ее причин директор ЛИН направил в Северобайкальск три научных экспедиции за счет института. Поездки состоялись в сентябре-октябре 2013 года на научно-исследовательских судах. В последней, помимо ученых, участвовали представители Росприроднадзора и Байкальской транспортной прокуратуры, которые провели опрос местных жителей.

В состав исследовательской группы вошли кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН Мария Сакирко, доктор химических наук, профессор, руководитель группы химии кремнистых наноструктур ЛИН СО РАН Вадим Анненков, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ЛИН СО РАН Евгений Чебыкин, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией водных беспозвоночных ЛИН Олег Тимошкин (руководитель экспедиции), а также главный инспектор департамента Росприроднадзора по СФО Евгений Иванов и другие сотрудники института.

В итоге ученые составили аналитическую сводку о состоянии экосистемы северного Байкала, которая стала основой для настоящей публикации. Текст аналитического материала передал сайту IRK.ru Олег Тимошкин.

Мертвые водоросли

Загрязненный участок северо-западной оконечности озера протянулся более чем на десять километров. Масса береговых скоплений, по предварительным оценкам, составила около 1400 тонн. Они оказались выброшенными на берег и загнивающими остатками несвойственных для Байкала водорослей (спирогира). Их расположение совпало с направлением течений, преобладающих в этом районе Байкала. Массовое цветение таких водорослей наблюдается вдоль всей мелководной зоны, на протяжении 20 километров западнее Северобайкальска.

Ученые предположили, что аномальное разрастание водорослей вызвано обширным сбросом химических веществ, сформировавших для них питательную среду, через городские очистные сооружения. Основанием для такого предположения стали отличия в степени распространения водорослей выше и ниже точки сброса сточных вод: дно реки Тыя выше зоны сброса свободно от водорослей, в то время как ниже по течению дно практически полностью покрыто ими.

Сотрудники ЛИН собрали несколько сотен гидробиологических проб и проанализировали гидрохимические показатели очищенных сточных вод, сбрасываемых в реку Тыя, недалеко от места ее впадения в озеро.

«Цветущий» Байкал

В состав любых сточных вод входят, в том числе, аналоги азотных и фосфатных удобрений, используемых для увеличения роста наземных растений. Ученые предположили, что именно повышенное содержание этих веществ и вызвало необычное распространение несвойственных для экосистемы Байкала водорослей. По словам местных жителей, опрошенных в ходе экспедиции, такая ситуация наблюдается с 2011 года.

Ученые предположили, что к резкому ухудшению экологической обстановки привело изменение состава городских сточных вод. Процесс очистки сточных вод включает в себя несколько этапов, одним из которых является использование в очистных сооружениях активного ила, представляющего собой совокупность бактерий и многоклеточных организмов. Живые организмы подобраны таким образом, что могут поглощать загрязняющие вещества, разлагая органику на углекислый газ и воду. Фосфаты и минеральный азот используются ими для собственного роста. Проверка городских очистных сооружений показала, что активный ил находится в угнетенном состоянии — он оказался неспособным полноценно перерабатывать массу соединений азота и фосфора, из-за чего вещества попадали в воду в повышенных концентрациях.

Очевидно, что если живые организмы в активном иле начинают погибать, то появится новый фактор, угнетающий их. Анализ источников городских сточных вод показал, что периодически в городскую канализацию поступали промышленные стоки от помывки вагонов и локомотивов депо. Примерно с 2009 года вагонное депо стало использовать для помывки поездов вместо обычных моющих средств, вроде бытовых стиральных порошков, средства с усиленной бактерицидностью (данные опроса бывших работников станции). Они обладают мощным бактерицидным эффектом, относительно безвредным для людей и животных, но при этом угнетающим активный ил.

Неконтролируемое загрязнение

Руководство и сотрудники станции очистных сооружений, а также дирекция по тепловодоснабжению РЖД Северобайкальска проявили высокую квалификацию и добросовестное отношение к своим обязанностям. В условиях дефицита финансирования они не только регулярно информировали вышестоящие органы об угнетенном состоянии активного ила, но и самостоятельно ставили эксперименты по выяснению причин такого состояния.

Опыты с растворами сточных вод вагонного депо и растворами используемых там моющих средств подтвердили их токсичность для обитателей активного ила. Каждый сброс промышленных стоков приводил к тому, что очистка становилась неэффективной.

Скорее всего, решение о подключении сточных вод вагонного депо к городской канализации было принято без экологической экспертизы. Согласно исходному проекту, вагонное депо города имеет собственную локальную систему очистки, которая не работала на момент проверки. Городская же очистная станция изначально не приспособлена к этой переработке.

Остановить загрязнение

ЛИН СО РАН располагает высококвалифицированными химиками и микробиологами, лабораториями, оборудованными по последнему слову техники, однако не является организацией, способной проектировать очистные сооружения. Чтобы проверить результаты экспедиций и найти решение проблемы, следует привлечь как российских, так и иностранных экспертов. Очевидно, что это потребует значительных затрат и времени, и материальных ресурсов.

Само по себе массовое развитие нехарактерных водорослей, на первый взгляд, не создает большой угрозы озеру. Это весьма мягкий ответ его экосистемы на загрязнение. Однако в дальнейшем, при сохранении нынешних темпов загрязнения, оно может привести к значительной перестройке сообществ водных организмов прибрежной зоны северной оконечности Байкала.

Развитие спирогиры чем-то напоминает вселение в озеро нового биологического вида. Этот процесс неоднократно наносил серьезный экологический ущерб экосистемам многих водоемов, например, таких как Великие озера Северной Америки, озера Бива в Японии и озера Охрид в Македонии.

Ситуация может повториться

Вопрос контроля качества сточных вод, попадающих в Байкал, до сих пор остается открытым, что может привести к повторению событий в Северобайкальске. Такое мнение высказал корреспонденту IRK.ru Олег Тимошкин.

По словам ученого, сценарий, по которому развивались события в прибрежной зоне возле Северобайкальска, в той или иной степени может повториться возле любого другого населенного пункта, расположенного на берегу Байкала и имеющего станции очистки сточных вод, например Слюдянки, Байкальска и других.

— Кто, как и с какой регулярностью контролирует качество очистки вод перед тем, как они попадают в озеро, являющееся участком мирового природного наследия ЮНЕСКО? Пока это большой и, по всей видимости, открытый вопрос, — говорит эксперт.

Подобный сценарий, по мнению ученого, может также развиваться в заливах и бухтах, густо застроенных гостиницами и турбазами (особенно это актуально для Малого Моря) либо имеющих сильную рекреационную нагрузку (Листвянка, Большие Коты, Песчаная и другие).

— Известно, что в большинстве береговых населенных пунктов отсутствует централизованная система очистки бытовых сточных вод. Стоки от многочисленных гостиниц, бань и других строений, фильтруясь через грунт прибрежной зоны или попав в мелкие речушки, так или иначе стекают в само озеро. Исследования, проводимые в нашей лаборатории на протяжении последних семи лет, свидетельствуют о том, что эти стоки могут быть причиной санитарно-микробиологического и химического загрязнения пляжей и зоны заплеска, а также могут вызывать массовое развитие несвойственных для Байкала водорослей, — считает эксперт.

Олег Тимошкин отметил, что сотрудники ЛИН СО РАН уже неоднократно предупреждали об этом общественность через научные отчеты и статьи, часть из которых можно увидеть на сайте института, а также в публикациях в СМИ.

— В прошлом году на эту тему было сделано пять докладов на симпозиумах и конференциях различного уровня. В докладе, который был представлен в ноябре 2013 года на совместном заседании президиума Иркутского научного центра, Госкомгидромета, минприроды и «Тайфуна», прозвучал следующий вывод: результаты 13-летних исследований прибрежной зоны, проводимых в ЛИН СО РАН, позволяют говорить о начале «скрытой эвтрофикации» значительных участков прибрежной зоны, приуроченных к ряду прибрежных населенных пунктов Байкала, — подчеркнул Олег Тимошкин.

Дмитрий Тимошкин, IRK.ru

Фотографии предоставлены Олегом Тимошкиным