ТЕМА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ПРОБЛЕМА ее дефицита привлекает все большее внимание во всем мире. Специализированная экспедиция ученых МГУ им. М.В. Ломоносова и БИП СО РАН при поддержке Русского географического общества три года вела исследования практически на всех притоках оз. Байкал, чтобы выявить главных его загрязнителей. О результатах в нашем материале.
По континентам и странам водные объекты распределены крайне неравномерно, а существующие озера, реки и подземные запасы вод сильно подвергаются воздействию в результате хозяйственной деятельности человека. Поэтому значительно меняются количественные и качественные показатели природных вод. Учитывая особый статус Байкала как Участка Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, а также как крупнейшего резервуара чистейшей питьевой воды, где сосредоточено около 90% ее российских запасов, руководством Русского географического общества было принято решение поддержать специализированную экспедицию на прибрежной части озера Байкал и его основных притоках.
Несмотря на то что оз. Байкал и его водосборная территория являются объектом разнообразных гидрологических исследований, комплексные оценки речного притока (воды, наносов и химических элементов) с учетом разнообразия физико-географических, современных климатических условий в регионе практически не проводились. Среди притоков Байкала подробно изучен бассейн крупнейшей р. Селенги, поставляющей половину годового объема воды в оз. Байкал. Между тем вместе с прямыми сбросами сточных вод в оз. Байкал его притоки могут играть существенную роль в привносе химических соединений, в том числе фосфора и азота, с которыми большинство исследователей связывает негативные экологические проблемы озера. В связи с этим, учитывая, что оценки компонентов речного притока в крупнейшее озеро ранее не проводились, была организована Байкальская экспедиция Русского географического общества с целью исследования роли речного притока в изменении экологической обстановки в приемном водоеме.
В рамках проведенных в 2017-2019 гг. экспедиционных работ была разработана сеть наблюдательных станций на крупнейших притоках восточной и северной части Байкала, где проводились исследования объемов поступления тяжелых металлов и металлоидов, биогенных и органических веществ с речным стоком в озеро (рис. 1).
Вместе с гидрометрическими работами было осуществлено создание банка данных о качестве воды и наносов притоков Байкала. Так, в 2017 г. было отобрано 46 проб воды и взвешенных наносов, в т.ч. 23 в дельте р. Селенги и 18 в дельте р. Верхней Ангары, а также 50 проб донных отложений (по 22 и 12 в дельтах Селенги и Верхней Ангары соответственно), остальные – на малых водотоках. В 2018 г. – 51 проба воды и взвешенных наносов (20 в дельте р. Селенги и 10 в дельте р. Верхняя Ангара) и 80 проб донных отложений (50 в дельте р. Селенги и 14 в дельте р. Верхней Ангары). Все пробы анализировались на солевой состав, содержание биогенных веществ и микроэлементов.
Все знают, что главные притоки озера это реки Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Тыя, Кичера, Голоустная. В ходе Байкальской экспедиции более детально рассматривалась северная часть бассейна – дельта р. Верхняя Ангара и устья рек Тыя, Холодная и Кичера. Второй по крупности из рек, впадающих в озеро Байкал, является Верхняя Ангара, исток которой расположен на южном склоне ДелюнУранского хребта (площадь водосбора составляет 21400 км2, длина – 438 км). Река при впадении в залив Ангарский сор образует обширную дельту с множеством проток. Величины расходов воды меняются в зависимости от степени удаленности точки измерения до места впадения водотоков в сор. В крупных протоках расходы воды достигают 28 м3/с, в меньших – 4 м3/с. Здесь были проведены уникальные оценки объемов накопления взвешенных веществ. Оказалось, что здесь, в пределах озер, расположенных в центральной и правой частях, а также непосредственно в Ангарском соре, аккумулируется большая часть загрязняющих веществ, поступающих с речным стоком. Вынос по основной протоке в Байкал в среднем составляет 18% от поступающих к дельте наносов.
Маршрут по притокам Байкала включал в себя северо-восточную и восточную части его бассейна: реки Фролиха, Томпуда, Амнундакан, Шегнанда, Кабанья, Езовка, Большая, Сосновка, Большая Черемшана, Малая Черемшана, Большой Чивыркуй, Баргузин и Турка. Наибольшими из них являются реки Баргузин и Турка (табл. 1).
На основании расчета показателей токсичности практически все притоки оз. Байкал, согласно градации Хакансона (1980), были отнесены к категории с низким риском. Тыя и Кичера отнесены к водотокам с умеренным риском, так как в этих реках наблюдаются повышенные концентрации токсичных элементов в результате техногенного влияния. Крупнейшие реки (Селенга, Верхняя Ангара и Баргузин) преимущественно сходны в распределении тяжелых металлов. Различия также присутствуют, но они незначительны: в донных отложениях Верхней Ангары наблюдается повышение концентраций V, Cr, Sn, U, а в Баргузине их концентрации, наоборот, понижаются. В реках, отнесенных к малым притокам Байкала, наблюдаются высокие концентрации U и Sn. Также в донных отложениях этих рек были выявлены максимальные концентрации анионогенных элементов – W и Mo. Притоки Байкала обогащены относительно среднемирового и регионального фона растворенными формами Zn (р. Кичера после впадения р. Холодная, в 13 раз), Mo (р. Езовка – в 9 раз) и Pb (протока Средняя – в 82 раза); взвешенными формами Cd (р. Большая, в 170 раз), Cu (р. Холодная, в 9 раз), Zn (р. Большая, в 20 раз) и Pb (р. Холодная, в 11 раз). В донных отложениях р. Тыя отмечено превышение кларка Cd в 3 раза.
Отдельный блок работ по оценке речного поступления загрязняющих веществ в оз. Байкал был выполнен на крупнейшем его притоке – р. Селенге. Общая площадь бассейна равняется 447060 км2, что составляет 82% водосборного бассейна оз. Байкал, и находится в пределах двух государств – Российской Федерации и Монгольской Республики. В русловом секторе дельты Селенги (7 магистральных протоков) в среднем аккумулируется ΔWр = -291 т/сут поступающего материала (около 5% от поступающего к дельте). Большую роль в трансформации потоков вещества играет озерный край дельты, а также малые протоки и рукава, которые определяют итоговое снижение потока взвешенных наносов в пределах всей дельтовой системы на величину ΔW = -939 т/сут (до 70%). В дельте Селенги в 80% изученных случаев отмечена аккумуляция взвешенных веществ и только в 20% случаев наблюдаются продольное увеличение мутности воды. В среднем, аккумуляция составляет 15% для руслового сегмента и такой же вклад вносит пойменный сегмент, то есть в целом задерживается около 30% поступающего к дельте материала.
В целом предварительное обобщение полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что природное поступление загрязнителей в реки бассейна Байкала обусловлено литогеохимическими особенностями горных пород и наличием месторождений цветных металлов (Zn, Pb, Ni и др.). Главными источниками загрязнения речных вод остаются сточные воды населенных пунктов (гг. Улан-Удэ и Северобайкальск, пп. Верхнеангарск, Усть-Баргузин, Кабанск), геологоразведочные шахты на месторождении Холоднинское, железнодорожный транспорт (Байкало-Амурская магистраль).
Таким образом, при поддержке Русского географического общества учеными МГУ им. М.В. Ломоносова и БИП СО РАН за три года удалось провести исследования практически на всех притоках оз. Байкал. Обработка и анализ обширных полевых материалов продолжается.
Н.С. Касимов, акад. РАН Е.Ж. Гармаев, чл.-кор. РАН С.Р. Чалов, к.г.н.
