Гидробиологические сообщества
В 2007 году гидробиологические съемки в южной части озера были проведены в июне и сентябре. Подледная съемка (в марте) не состоялась по причине тонкого льда.
Контроль за состоянием бактериопланктона, фитопланктона и зоопланктона осуществлялся на 61 станции, в пределах большого полигона площадью 250 км², который включал в себя малый полигон размером 35 км² (36 станций), непосредственно примыкающий к месту выпуска сточных вод БЦБК. Контроль состояния бактериобентоса проводился на площади 15 км² на 28 станциях. Наблюдения за состоянием зообентоса проведены в июне на участке площадью 0,005 км², прилегающем к месту сброса сточных вод комбината на 35 станциях.
Бактериопланктон. Определение размеров зоны влияния сточных вод по микро-биологическим показателям осуществлялось по росту численности гетеротрофов. Определялась также численность отдельных групп: фенол-, углеводородокисляющих и целлюлозоразрушающих бактерий.
В июне зона сильного загрязнения состояла из 3-х пятен и располагалась в пределах малого полигона к востоку от места выпуска сточных вод комбината. В 2007 году, в сравнении с 2006 годом, размер зоны загрязнения уменьшился в 2,1 раза и составил 3,7 км2 (в 2006 г. – 7,9 км2). Средняя численность гетеротрофов в зоне загрязнения возросла в 2,9 раз и составила 491 кл/мл (в 2006 г. - 167 кл/мл). Средняя численность гетеротрофов в зоне сильного загрязнения была в 5 раза выше, чем на фоновом участке. В пределах большого полигона зона сильного загрязнения площадью 44,2 км2 была отмечена на расстоянии 12 км на запад от места выпуска стоков комбината. В целом за съемку средняя численность гетеротрофов в июне составила 184 кл/мл, что в 2,3 раза выше, чем в аналогичный период 2006 года (81 кл/мл).
Фенолокисляющие бактерии были обнаружены на 6 станциях отбора проб. Углеводородокисляющие бактерии отмечены на 30 станциях (86 % отобранных проб), их численность изменялась от 0 до 1 тыс. кл/мл при среднем значении 10 кл/мл, что соответствует уровню 2006 года. Целлюлозоразрушающие бактерии были обнаружены на 80 % отобранных проб. В октябре зона сильного загрязнения в пределах малого полигона непосредственнопримыкала к месту выпуска сточных вод комбината и составляла 1,4 км2, что в 8 раз ниже ее размеров 2006 года (11,2 км2). Средняя численность гетеротрофов в зоне была в 120 раз выше, чем в фоновом районе и составила 4295 кл/мл. Фенолокисляющие бактерии были обнаружены только на станциях, расположенных в зоне загрязнения, среднее значение их численности составило 103 кл/мл. Углеводородокисляющие бактерии отмечены на 76 % станций отбора проб, их средняя численность была 10 кл/мл, что в 10 раз ниже, чем в 2006 году. Целлюлозоразрушающие бактерии обнаружены на 16 станциях (55 % отобранных проб).
Фитопланктон. Контроль осуществлялся по показателям общей численности, биомассы и видовому составу фитопланктона. Размеры зоны загрязнения сточными водами определялись по изменению общей численности фитопланктона в точках отбора проб. В июне в доминирующем комплексе водорослей основное лидерство принадлежало крупной диатомовой водоросли Synedra acus, массовая доля которой составляла 11-53 % от общей численности фитопланктона. В большинстве проанализированных проб были обнаружены Stephanodiscus meyerii и Chrysidalis peritaphnera, массовая доля которых составила 4-38 % и 4-40 % от общей численности фитопланктона, соответственно. Размеры зоны сильного загрязнения в этот период равнялись 2,7 км2, что в 2,7 раза ниже, чем в 2006 году.
Общая численность фитопланктона в зоне загрязнения была в 2,6 раза выше, чем в фоновом районе и составила 473 тыс. кл/л, что в 1,5 раза выше показателей 2006 года. Зона загрязнения состояла из 2-х пятен - одно, площадью 1,3 км2, было расположено у места выпуска сточных вод комбината, другое, площадью 1,4 км2, располагалось на расстоянии 3 км на запад от места выпуска стоков комбината. В пределах большого полигона зона сильного загрязнения не определена. В октябре в доминирующем составе лидировала золотистая Chrysidalis peritaphnera, массовая доля которой составила 43-81 % от общей численности фитопланктона. На большинстве станций была отмечена криптофитовая водоросль Chroomonas acuta (массовая доля 26 %), которая вместе с Chrisidalis peritaphnera обеспечили большую биомассу водорослей.
Площадь зоны загрязнения составила 4,9 км2, что в 1,5 раза ниже, чем в 2006 году. Средняя численность фитопланктона в зоне загрязнения была в 2,2 раза выше, чем в фоновом районе, и составляла 747 тыс. кл/л. В сравнении с 2006 годом численность фитопланктона возросла в целом за съемку в 3,4 раза, в зоне загрязнения - в 3 раза.
В пределах большого полигона на запад от места сброса стоков комбината располаалось 2 пятна загрязнения, одно на расстоянии 18 км площадью 16,2 км2, другое на расстоянии 6 км площадью 8,4 км2. На восток от места выпуска стоков комбината на расстоянии 6 км располагалось пятно загрязнения площадью 6,6 км2.
Зоопланктон. В качестве основного контролируемого показателя использовали численность и биомассу эндемичного рачка Epischura baicalensis. Размеры зоны влияния сточных вод комбината на эпишуру определялись по характетике снижения общей биомассы эпишуры.
В июне 2007 г. площадь зоны сильного влияния разбавленных очищенных вод комбината составила 27,9 км2 (в 2006 г. - 23,9 км2). Средняя биомасса зоопланктона в зоне загрязнения составила 16 мг/м3, что в 3 раз ниже фоновых значений (48 мг/м3).
В пределах большого полигона зона загрязнения, площадью 4,3 км2 была обнаружена в 7 км западнее места сброса стоков комбината.
В октябре зона загрязнения, построенная по изменению значений биомассы эпишуры, располагалась непосредственно у выпуска сточных вод комбината на площади 12,6 км2 и распространялась в западном и восточном направлении (в 2006 г. – 15,3 км2). Зона осталась не закрытой с северо-западной стороны, что не позволило определить ее истинные размеры.
В 2007 году, в сравнении с 2006 годом, в оба сезона наблюдения произошло значительное уменьшение биомассы зоопланктона. В июне биомасса снизилась в 6 раз и составила 22 мг/м3 (в 2006 г. - 139 мг/м3) , в октябре – в 3 раза и составила 108 мг/м3 (в 2006 г. - 328 мг/м3).
Бактериобентос. В июне 2007 года площадь зоны сильного загрязнения, определенная по численности гетеротрофов, составила 3,0 км² (в 2006 году – 2,1 км²), численность микроорганизмов в зоне загрязнения составила 82 тыс. кл/1 г вл. ила (в 2006 г. – 72 тыс. кл/1 г вл. ила). Средняя численность гетеротрофов в зоне загрязнения была 7,5 раз выше, чем в фоновом районе. Пятно загрязнения, площадью 1,6 км², распространялось в восточном направлении вдоль береговой линии. Пятно загрязнения, площадью 1,4 кв. км, было расположено на запад от места выпуска стоков комбината.
Рост фенолокисляющих бактерий наблюдался на 3-х станциях из 36 отобранных. Углеводородокисляющие и целлюлозоразрушающие микроорганизмы отмечены в 90 % отобранных проб. Средняя численность углеводородокисляющих бактерий составила 10 тыс. кл/1г вл. ила, что в 10 раз выше, чем в 2006 году.
В октябре площадь зоны сильного загрязнения составила 3,8 км2, что в 2 раза выше, чем в 2006 году. Зона загрязнения состояла из 3-х пятен, одно, площадью 0,7 км2, находилось у места выпуска стоков комбината, два других, площадью 1,4 км2 и 0,9 км2 были удалены соответственно на 2,4 км на запад и 2 км на восток от места выпуска сточных вод комбината. Средняя численность гетеротрофов в зоне загрязнения составила 27 тыс. кл/1г вл. ила, что соответствовало уровню значений 2006 года. Средняя численность гетеротрофов в зоне загрязнения была в 3 раза выше, чем в фоновом районе.
Фенолокисляющие бактерии обнаружены на 25 станциях из 28. Их средняя численность составила 0,24 тыс. кл/1г вл. ила. Углеводородокисляющие бактерии отмечены во всех отобранных пробах, их средняя численность (10 тыс. кл/1г вл. ила) была такой же, как и осенью 2006 года. Целлюлозоразрушающие бактерии отмечены на 25 станциях отбора проб (89 % отобранных проб).
Зообентос. В связи с неблагоприятной ледовой обстановкой в подледный период отбор проб не проводился, съемка была перенесена на 5-9 июня. Пробы отбирали на глубинах 12-140 м. Донные отложения были представлены илисто-песчаными с примесью детрита, реже песчаными и илистыми осадками.
В отобранных пробах было обнаружено 12 таксономических групп животных. Доминирующее положение, как и в предыдущие годы, занимали олигохеты – 56 %, субдоминировали полихеты – 17 % и амфиподы – 10 % от общей численности зообентоса. Средняя численность олигохет составила в 2007 году 2053 экз./м2, при биомассе 3,4 г/м2.
Олигохетный индекс изменялся от 37 до 92 % и составил в среднем 59 % (в 2006 г. - 52 %), что свидетельствует о загрязнении данного участка озера. Моллюски были обнаружены на 23 станциях из 35 отобранных. Средняя численность моллюсков составила 330 экз./м2, при средней биомассе 1,8 мг/м2, что ниже аналогичных значений 2006 года в 1,8 и 1,6 раза, соответственно. Самыми многочисленными оставались моллюски Bivalvia, средняя численность которых равнялась 438 экз./м2, что в 8 раз выше, чем в 2006 году. В 2007 году отмечено большое количество молоди моллюсков Baicalia, среднее значение которых составило118 экз./м2.
В 2007 году, в сравнении с 2006 годом, произошло снижение численности (3688 экз./м2) и биомассы(6,6 мг/м2) зообентоса в 1,5 и 2 раза, соответственно. Гидробиологические наблюдения, проведенные в 2007 году в районе БЦБК, показали уменьшение биомассы зоопланктона в 6 раз в июне и в 3 раза в октябре (в сравнении с 2006 годом) на всем исследуемом полигоне. Площадь зоны загрязнения в различные сезоны уменьшилась по бактериопланктону в 2-8 раз и фитопланктону в 1,5-2,7 раза, при значительном росте численности этих групп гидробионтов, особенно в зоне влияния комбината. Снижение общей численности и биомассы зообентоса также свидетельствует о сохранении антропогенной нагрузки в районе выпуска стоков комбината.
Бактериопланктон. Показательной реакцией микробиоценозов на антропогенное воздействие в 2007 году явилось однообразно бедное микробное сообщество, представленное родом Mycobacterium. Микробиоценозы, находящиеся под влиянием антропогенных факторов, претерпевают изменения, что приводит к снижению разнообразия их видового состава, а, следовательно, к уменьшению экологической гибкости и устойчивости микробных ценозов.
Аномально низкая численность сапрофитных бактерий как в летний, так и в осенний периоды зафиксирована для открытых пелагических участков. По сравнению с 2005-2006 гг., количество сапрофитных бактерий в летне-осенний период 2007 г. было на порядок меньше.
В момент исследований (август) не функционировал пруд-аэратор и сточные воды находились в пруде-отстойнике, просачиваясь в прибрежные воды, не захватывая открытых участков Байкала. Методом санитарно-бактериологического зондирования в октябре было установлено влияние сточных вод БЦБК на расстоянии 7 км к северо-востоку от сброса. Бактерии группы кишечных палочек (БГКП) присутствовали в 100-метровом слое воды, составляя в среднем 324 КОЕ ОКБ/л.
Таким образом, БГКП выступили как трассерные агенты на поступление сточных и коммунально-бытовых вод в воды Байкала. В сточных водах БЦБК содержалось 8750 КОЕ ОКБ/л. Насыщенность ими всей 100-метровой толщи воды в 7 км от выпуска сточных вод свидетельствует о неблагоприятной эпидемиологической обстановке в Байкале в районе сброса сточных вод БЦБК в осенний период.
Эколого-микробиологические исследования литоральных участков Байкала в районе рассеяния сточных вод БЦБК показали, что исходя из суммарной численности микро- организмов сточные воды загрязняют воды Байкала, повышая уровень его трофии в летний период в 2 раза, а в осенний период – в 4 раза.
Флуктуации численности сапрофитных микроорганизмов от многолетних средних значений в летне-осенний период связаны с резкими колебаниями естественных климатических условий. Тенденция уменьшения численности сапрофитных бактерий на литоральных станциях наблюдается с 2005 г.
Фитопланктон. В 2007 г. суммарная численность всего фитопланктона, включая его мелкоклеточную фракцию, как на пелагических, так и на литоральных полигонах, была в 2 раза ниже, чем в 2006 г., а его состав отличался большим видовым разнообразием. Максимум средневзвешенных значений общей численности фитопланктона отмечен в августе. Супердоминантом была мелкоклеточная водоросль из отдела сине-зеленых – эндемичная Synechocystis limnetica.
Среднемноголетняя общая численность фитопланктона, включающая мелкоклеточную фракцию, за последние 20 лет составляла: 32,94 млн.кл./л на полигоне П1, 30,83 млн.кл./л – на П5, 27,01 млн.кл./л – на П7. В 2007 г. эти данные были почти в 3 раза ниже: 11,42 млн.кл./л на полигоне П1, 10,91 млн.кл./л – на П5 и 12,13 млн.кл./л – на П7.
По степени развития летне-осеннего фитопланктона 2007 г. можно отнести к «бедным». Низкие значения общей численности фитопланктона в 2007 г. закономерно объясняются тем, что этот год был «мелозирным». Отсутствие осеннего пика Cyclotella minuta в сентябре-октябре также является следствием «урожайности» года и подтверждает естественную природу цикличного развития фитопланктона в межгодовой динамике.
Зоопланктон. В августе 2007 г. абсолютным доминантом пелагического зоопланктона по численности и биомассе была эпишура. В сентябре-октябре 2007 г. эпишура уже не является абсолютным доминантом, но её роль была также значительной. В это время зоопланктон становится более разнообразным. Общая биомасса зоопланктона в сентябре 2007 г. отмечена выше средней, а численность приближается к среднемноголетнему значению для этого периода – 1201,1 тыс.экз./м2 (в 1981-2005 гг. - 1237,0 тыс.экз./м2).
Таким образом, в летне-осенний период 2007 г., так же, как и в 2006 г., развитие зоопланктона в пелагиали было типичным для этого сезона, но по биомассе 2007 г. Можно отнести к среднепродуктивному, в отличие от низкопродуктивного 2006 г.
Зообентос. В 2007 г. в районе мелководий на фоновых станциях и на станциях, расположенных вдоль промплощадки БЦБК отмечается снижение численности зообентоса по сравнению с 2006 г., но при этом значения численности остаются более высокими, относительно 2005 г., за исключением станции ПА. Численность макрозообентоса на станции ПА в 2007 г. стала несколько ниже, даже, чем в 2005 г. Основу сообществ донных беспозвоночных в 2007 г., как и в 2005-2006 гг., составляют амфиподы и олигохеты. В 2007 г. отмечается увеличение роли амфипод в макрозообентосе, и небольшое снижение значения олигохет в донных сообществах, как в фоновом районе, так и на участках мелководий, расположенных вдоль территории БЦБК, относительно 2006 г. Следовательно, эти изменения носят естественный характер.
Экологический мониторинг Байкала по гидрохимическим и гидробиологическим показателям, проведенный НИИ биологии в 2007 г. в районе Байкальского ЦБК показал, что основные характеристики и параметры важнейших функциональных звеньев южно-байкальской экосистемы: звена продуцентов первичного органического вещества (фитопланктон), консументов 1-го уровня (зоопланктон), а также важнейшего гидробиологического сообщества – зообентоса, находились в состоянии устойчивого динамического равновесия, в отличие от редуцентов органического вещества до неорганических (бактерио-планктон). Это свидетельствует о неблагоприятной эпидемиологической обстановке в районе сброса сточных вод БЦБК в осенний период.
1. Гидробиологические наблюдения, проведенные в 2007 году в районе Байкальского ЦБК, показали уменьшение биомассы зоопланктона в 6 раз в июне и в 3 раза в октябре (в сравнении с 2006 годом) на всем исследуемом полигоне. Площадь зоны загрязнения в различные сезоны уменьшилась по бактериопланктону в 2 – 8 раз и фитопланктону в 1,5 – 2,7 раза, при значительном росте численности этих групп гидробионтов, особенно в зоне влияния комбината. Снижение общей численности и биомассы зообентоса свидетельствует о сохранении антропогенной нагрузки в районе выпуска стоков комбината (ГУГХИ Росгидромета).
2. Экологический мониторинг Байкала по гидрохимическим и гидробиологическим показателям в районе Байкальского ЦБК, проведенный НИИ биологии в 2007 г., показал, что основные характеристики и параметры важнейших функциональных звеньев южно-байкальской экосистемы: фитопланктона, зоопланктона и зообентоса находились в состоянии устойчивого динамического равновесия, в отличие от бактериопланктона, состояние которого свидетельствует о неблагоприятной эпидемиологической обстановке в районе сброса сточных вод БЦБК в осенний период (НИИ биологии при ИГУ).
3. По данным гидробиологических съемок, проведенных в северной части озера Байкал, в 2007 году наблюдался рост численности всех групп микроорганизмов в весенний период и ее снижение в осенний период. Высокое значение олигохетного индекса и снижение в 2 раза численности и биомассы моллюсков указывает на антропогенное загрязнение исследованного района озера. По-прежнему остаются загрязненными приустьевые участки рек Тыя, Кичера, Верхняя Ангара, что обусловлено поступлением в водоем с водами этих рек большого количества легкоусвояемого органического вещества (ГУ ГХИ Росгидромета).