д. б.н. Гуков Александр Юрьевич
Якутское управление по гидрометеорологии (п. Тикси)
«Экологический мониторинг в устье Лены как необходимый элемент сохранения арктических водных экосистем»
Лена – одна из крупнейших рек мира, бассейн которой целиком находится в пределах криолитозоны. Она выносит в Северный Ледовитый океан 513 км>3 воды, при общей площади водосбора 2 млн 490 тыс. км>2. Из крупных российских водных артерий – это самая чистая река, при этом не зарегулированная плотинами и ГЭС. Наличие многолетнемерзлых горных пород определяет особые черты, ранимость и уязвимость водной экосистемы. Вода р. Лена характеризуется в основном малой и средней минерализацией, по химическому составу – гидрокарбонатно-кальциевая. К наиболее распространённым загрязняющим веществам, по наблюдениям 2018 г., можно отнести трудноокисляемые органические вещества (по ХПК), соединения меди, фенолы. В целом в устье Лены качество воды существенных изменений не претерпело и относится к III классу («умеренно загрязнённая»). Если сравнить качество вод двух самых больших рек Дальнего Востока – Лены и Амура, обнаруживаются значительные отличия. Длина рек одинаковая – 4400 км, однако в Амуре вода гораздо более загрязнена. Ее нельзя пить, в ней нельзя купаться, пойманная рыба пахнет химикатами. Река много лет подвергается отравлению, как со стороны российских, так и китайских предприятий. На реке Сунгари, которая впадает в Амур, часто происходят химические аварии. Содержание нитратов, фенола, энтеровирусов и других организмов в районе Хабаровска выше допустимых норм в десятки раз. В Амуре плавают рыбы без глаз, хвоста и плавников, сомы с химическими ожогами. Лена по сравнению с Амуром очень чистая река, даже несмотря на то, что многие рыбы в результате загрязнения болеют. Каждый третий омуль в районе устья Алдана финозный (носитель дифиллоботриоза). В устье Лены, учитывая, что хлоридное и сульфидное загрязнение распространяется примерно из одного центра, ядрами которого служат устье Быковской протоки и, в меньшей степени, залив Булункан, устойчивость водных экосистем возрастает от прибрежной зоны к морю. Качество воды по гидрохимическим и гидробиологическим показателям определяется в Комплексной лаборатории мониторинга природной среды ЯУГМС с 1980 г. Загрязнение реки Лены происходит из различных источников, таких как судоходство, речной сток и промышленные стоки. Исследования относительно загрязненных пресных и морских вод демонстрируют уменьшение концентрации некоторых биогенных веществ в сторону моря. В низовья Лены поступает значительное количество загрязняющих веществ. Главное значение имеют взвешенные вещества, сульфаты и хлориды.
Река Лена доставляет ежегодно в авандельту и на шельф 5640 т основных техногенных загрязнителей (медь, железо, цинк, алюминий, хром, ртуть, марганец, магний), Нефтепродукты, хлориды, сульфаты, фосфаты, нитраты, фенолы, цианиды и флотореагенты составляют в сумме еще 177366 т. В бухте Тикси расположен самый крупный в Якутии морской торговый порт; в этом районе располагается один из очагов загрязнения шельфа моря Лаптевых. Средняя концентрация нефтяных загрязнителей в бухте Тикси составляет более 0.1 мг/г, причем в заливе Булункан концентрация нередко превышала 1.0 мг/г. Другой ощутимый источник загрязнения морских экосистем и донных осадков шельфа – вынос речных вод р. Лены. В воде устьевого участка протоки Быковская концентрация нефтяных углеводородов в течение года изменяется незначительно: в среднем от 0.02–0.04 мг/л в период зимней межени до 0,05–0.08 мг/л в летнюю межень. Наиболее высоким содержание нефтепродуктов было в годы интенсивного судоходства: в 1978 г. (1.30 мг/л – 26 ПДК) и 1979 г. (1.35 мг/л – 27 ПДК). В 1979 и в 2005 гг. было зарегистрировано и высокое придонное загрязнение (4 ПДК). В последующие годы наблюдений уровень загрязнений существенно снизился в связи с сокращением горно-промышленных разработок в Северной Якутии и уменьшением судоходства. Отмечено повышенное загрязнение снежного покрова и льда нефтепродуктами в зимнее время. Последующее таяние льда и снега приводит к загрязнению водной среды и донных осадков. Содержание растворенного в воде кислорода показывает, что в течение года эти величины близки к природным. Это подтверждает и состояние микроорганизмов в воде. Среднегодовая численность углеводородокисляющих бактерий в устье Лены изменяется от 1.5 до 0.32 млн кл/л. Сапрофитные бактерии меняют свою численность в течение года в среднем от 150 кл/л в апреле до 0.4 млн кл/л в январе. Максимальных значений сапрофиты достигают в летнее время, в период увеличения стока речных вод, богатых органическими веществами (Гуков,2001).
В заливе Неелова, куда поступают воды Быковской протоки дельты, среднее количество микроорганизмов за весь период наблюдения составило 6,9×106 кл/л, сапрофитных бактерий – 3,0×106 кл/л.). В заливе Булункан было обнаружено 80 видов водорослей, из них диатомовых 57 видов, зеленых 6, синезеленых 7, жгутиковых 6. Максимум значений общей численности составляет 778 тыс. кл/л, общей биомассы – 9.74 мг/л. температуры воды и повышением прозрачности. Виды-индикаторы указывают чаще всего на мезосапробные воды, т. е. загрязненные. Видовой состав зоопланктона характеризуется преобладанием организмов солоноватоводной и пресноводной фауны (до 70 % видов – речные). Средняя численность зоопланктона составляла 923 экз/куб. м, биомасса – 135.1 мг/куб. м (в зимний период). Летом средняя численность составляла 932 экз/куб. м, биомасса- 290 мг/куб.м. Устойчивость водных биоценозов мелководий к возмущающему воздействию антропогенных факторов весьма низкая, что определяется экстремальностью и резкими флуктуациями водной среды [5]. Концентрации загрязняющих веществ имеют тенденцию к снижению по мере удаления от устьев проток дельты р. Лены в сторону моря и с возрастанием глубины моря. В отдельные периоды залповые поступления с речным стоком в устье р. Лены загрязняющих веществ, в том числе, сульфидов и хлоридов, приводят к колебаниям численности и биомассы зоопланктона и эпифауны (мобильной части бентоса). Исследования состояния вод в устье Лены (Гуков,1989) показывает прямую зависимость чистоты воды во всем бассейне реки и ее устье. Результаты говорят о возможности воздействия на прибрежную, наиболее мелководную часть шельфа моря Лаптевых, со стороны загрязненных нефтью и другими веществами речных вод. Способность водной экосистемы реки переработать и нейтрализовать загрязняющие вещества (ассимиляционная емкость) достаточна для ликвидации последствий крупных разливов нефтепродуктов в период открытой воды, однако значительно осложняется в зимний период. В самоочищении вод участвуют микроорганизмы, фитопланктон, высшие растения, беспозвоночные животные, планктон и бентос, рыбы.). Для определения качества воды уже апробирована классификация Вудивисса (Вудивисс, 1977). Согласно организмы без изучения деталей их внешнего строения. В зависимости от количества групп организмов бентоса, присутствующих в пробе, а также наличия или отсутствия видов-индикаторов, присваивается определенный балл по предложенной Вудивиссом шкале. Качество воды, в соответствии с этой шкалой, может быть оценено от 0 баллов до 10 баллов (от «грязной» воды до «чистой»). Для определения биотического индекса применяется рабочая шкала, используемая в Гидрометеослужбе. Другим индексом, используемым в работе, является индекс Гуднайта – Уитли, который учитывает роль многощетинковых червей-олигохет в пробе и отношение их к общему числу организмов. Система определения предельно-допустимой концентрации веществ (ПДК) не позволяет учесть отклик экосистем на концентрацию загрязнителя, а также региональные и локальные особенности водного объекта. В воде образуются сложные комплексы различных химических соединений антропогенного происхождения, которые не могут быть учтены методами гидрохимии и только методы гидробиологической индикации позволяют получить реальные данные о состоянии водных объектов, степень антропогенного воздействия на экосистему. Сравнение данных многолетних рядов позволяет выявить динамику и тенденции процессов.
