Загрязнение Байкала начинается с Селенги? О чем говорит экологический мониторинг

За три года экспедиции по экологическому мониторингу озера Байкал пришлось существенно расширить зону наблюдений. Так, ученые выяснили, что загрязнение начинается задолго до самого озера, в реке Селенге, концентрация микропластика в Байкале сопоставима с Великими озерами в США и Канаде, а для того, чтобы понять все причины загрязнения, необходимо будет изучить не только фауну и флору самого озера, но и грунтовые воды под населенными пунктами. Руководитель экспедиции, старший научный сотрудник кафедры общей экологии и гидробиологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Михаил Колобов, рассказал корреспонденту газеты «Ведомости», об основных итогах мониторинга.

В настоящее время в байкальской научной экспедиции участвуют 10 институтов из Москвы, Санкт-Петербурга, Иркутска, Красноярска, Новосибирска. Среди них МГУ, МФТИ, Институт озероведения, Сибирский федеральный университет, Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова. Финансирование экспедиции ведет холдинг En+ Group, основанный Олегом Дерипаской. В 2021 г. он направил на охрану окружающей среды, в том числе защиту Байкала, более $154 млн.

Где начинается загрязнение?

В этом году экспедиция не случайно охватила не только сам Байкал, но и реку Селенгу, отметил Михаил Колобов.

– У Байкала площадь водосборного бассейна – около 500 000 кв. км – это равно территории Франции. С этой огромной площади все, что смывается, течет в Байкал, причем две трети водосборного бассейна реки Селенги, крупнейшего притока, находится на территории Монголии, – поясняет ученый. – На протяжении нескольких лет отмечаем, что концентрации отдельных загрязнителей в Селенге высоки еще до Улан-Удэ. Кроме как с монгольской территории, им взяться в таких количествах неоткуда. Речь идет о фенолах, фосфорсодержащих веществах, тяжелых металлах. Вообще, это задача для большого многолетнего исследования. Пока мы можем предположить, что часть из переносимых веществ токсична и появились они в результате работы химических производств.

Кроме того, существуют и высокотоксичные вещества, которые действуют в очень малых концентрациях и зачастую не улавливаются даже современными приборами. Единственный способ определить, есть они или нет, – наблюдение за ответом экосистемы, чтобы проследить, каким образом она меняется.

Почему исчезают эндемики?

Изменения в экосистеме озера происходят не одномоментно, они накапливаются, но потом исправить их практически невозможно. Так, например, в настоящее время байкальские губки Lubomirskia baikalensis поражены болезнью, которая впервые была отмечена еще 11 лет назад. Болезнь приводит к массовой гибели губок, и в некоторых местах они либо стали редкостью, либо исчезли совсем.

– Возможно, причиной этого события является поступление каких-то токсичных веществ, действующих в малых количествах, – отметил эксперт. – В Монголии сейчас активно развивается промышленность. Туда пришли иностранные инвесторы, строится большое количество предприятий. Каждое из них может сбрасывать какие-то загрязняющие воду вещества, даже не всегда токсичные. Однако, смешиваясь в самой реке, они могут действовать комплексно, проявляя неожиданные токсичные свойства.

Как быстро растет концентрация микропластика?

По словам Михаила Колобова, накопление микропластика на Байкале идет очень быстрыми темпами.

– Микропластик – это фрагменты пластика размером менее 5 мм, хотя сейчас под этим термином многие подразумевают любые микрочастицы пластика. Это разрушенный под влиянием окружающей среды пластик, и он в первую очередь является маркером человеческой деятельности. Микропластик в окружающей среде не появляется в одиночку – ему сопутствуют другие вещества, характерные для деятельности человека: токсины, тяжелые металлы, нефтепродукты и прочее. По нашим данным, концентрация пластика в озере высока, сравнима с другими озерами планеты, например, Великими озерами в США и Канаде. На сегодняшний день его концентрация составляет сотни тысяч частиц на 1 кв. км. Почему не на объем воды, а на площадь? Потому что пластик по плотности не равен плотности воды, и он либо плавает на поверхности, либо тонет, захораниваясь в глубинах озера. В 2017 г. мы отмечали средние концентрации частиц микропластика в десятки тысяч на 1 кв. км, а в 2021 г. в некоторых районах акватории его концентрация составила несколько сотен тысяч частиц на 1 кв. км. Средняя концентрация выросла за последние пять лет в 1,5 раза. Если американские Великие озера уже давно являются центром человеческой деятельности – там есть промышленные предприятия, живет около 2 млн человек по их берегам, – то на Байкале проживает лишь около 200 000 человек. Однако степень загрязнения уже сопоставима.

Загрязнение акватории Байкала, подчеркивает эксперт, происходит неоднородно.  

– Зависит это от множества причин. Например, от количества воды, приносимой реками (наибольший объем приносит Селенга в центральную часть), от количества жителей в прибрежных населенных пунктах, от течений, ветров, времени года и пр. И даже различные виды загрязняющих веществ распределены неоднородно: например, пластиковых волокон в воде больше на севере, а пластиковых кусочков – на юге озера. Картина на поверхности озера очень неоднородна и динамична.

Чем опасны «черные лебеди»?

В 2020 и 2021 гг. экспедиция расширила зону наблюдений и начала исследовать не только фауну и флору самого озера, но и также отбирать грунтовые воды под населенными пунктами – как в прибрежной зоне, так и достаточно удаленных от берега. По словам Михаила Колобова, изотопный анализ позволил определить не только то, что содержится в таких водах, но и откуда они поступили.

– Поясню наш интерес: большинство байкальских населенных пунктов стоит непосредственно на берегу озера. Канализационные стоки через негерметичные или переполненные септики, а также обычные выгребные ямы, которыми оборудованы домохозяйства, попадают в грунт. Как правило, на берегах Байкала он легко проницаемый – каменистый и мелкий, как горох. Поэтому канализационные воды из септиков проваливаются на глубину до 100 м и накапливаются там, консервируясь как в холодильнике при температуре 4-6°С. Они могут долго находиться там в неизменном виде, пока их не выдавит поступающей сверху водой в Байкал, где они вызовут бурное размножение водорослей и гибель донных организмов. Поэтому строительство эффективных очистных сооружений является одной из первостепенных задач для прибрежных населенных пунктов.

Вторая проблема в том, что Селенга приносит в Байкал большое количество соединений фосфора. В результате в озере встречаются два «черных лебедя». Фосфор и азот в больших концентрациях являются провокаторами бурного роста водорослей вдоль побережья. Это приводит к «зеленым приливам», неизбежно отражается на эндемичных байкальских губках, развитии популяции водоросли спирогиры, удушающей донных обитателей озера.

Байкал по-прежнему чист?

Но при этом существует и «глубинный Байкал», рассказывает Михаил Колобов, огромная масса чистой воды, состав которой почти неизменен на протяжении сотен лет. То есть Байкал остается чистым, даже несмотря на все «происки человечества».

– Объем Байкала огромен и составляет 25 000 куб. км. Чтобы в таком объеме что-то заметно поменялось, надо сильно постараться, столетиями сбрасывать загрязняющие вещества. Однако существует прибрежная акватория озера, та относительно узкая полоса воды рядом с берегом, которая в первую очередь подвергается внешнему неблагоприятному трансформирующему воздействию. Здесь обитает большое количество эндемиков озера, привыкших жить в очень чистой воде и в первую очередь страдающих от загрязнения. Здесь же происходит накопление загрязняющих веществ, приносимых как стоком рек, так и стоком с прибрежных населенных пунктов. Хотя основное водное тело Байкала будет еще очень долго оставаться неизменным.

Чем уникальна экспедиция?

Михаил Колобов говорит, что мониторингом загрязнения Байкала занимаются многие, но комплексные исследования – это большая редкость. Если в 2019 г. экспедиция обследовала только прибрежную акваторию Байкала на содержание микропластика в воде и анализировала общий гидрохимический фон, то затем интересы распространились на гидрохимию рек, впадающих в Байкал, а также фауну и флору озера и грунтовые воды под населенными пунктами.

– Экологический мониторинг – вещь неблагодарная в научном плане. Приходится раз за разом, из года в год посещать одни и те же места, выполнять однообразную работу, в большинстве случаев не видя какой-либо динамики. Мы даже пробы воды берем в одних и тех же местах с точностью до пары метров. Чтобы не упустить возможные изменения, нам приходится использовать необычные методы, например, видеосъемку с подводных дистанционно управляемых аппаратов или люминесценцию специальных бактерий, реагирующих на загрязнение. Но все равно это не чистая академическая наука, а скорее «участь сантехника». Ты ходишь по дому и смотришь, что и где протекает, что надо заменить. Это надзорная задача, которую необходимо выполнять последовательно в течение многих лет.