В озеро Байкал впадает более 300 водотоков, из которых почти половину объема водной массы приносит р. Селенга. Потому оценка роли вод Селенги в общем балансе поступающих веществ имеет особое значение. Важно отметить, что озеро Байкал является только промежуточным базисом эрозии для Селенги, так как через 120 км речную сеть продолжает Ангара и уносит воды байкальского бассейна в Енисей и далее в Северный Ледовитый океан. Если по правилам гидрологии соединить эту речную сеть, то мы получим одну из крупнейших рек планеты!
Вместе с речными водами Селенга несет в озеро огромное количество растворенного, взвешенного и влекомого терригенного материала, который большей частью откладывается в устье реки, образуя дельту лопастного типа. Дельта р. Селенги - это классическая внутриконтинентальная пресноводная и крупнейшая в мире. Во всех других случаях они образуются при контакте речных и морских соленых вод. Сами по себе дельты достаточно редкое явление, и формируются они только в устьях рек Миссисипи, Лены, Волги, Дуная, Нила, Нигера, Ганга, Хуанхэ. Как правило, это огромные водно-болотные массивы с речными протоками. В них концентрируются многообразные представители животного и растительного мира, охраняемые Рамсарской конвенцией. Дельты рек – это особое природное образование, где органический и биогенный сток трансформируется качественно и количественно вследствие интенсивного биотического круговорота. Снижение скорости течения в пределах дельт, осаждение взвешенных веществ и повышение прозрачности воды благоприятствуют развитию фитопланктона и эвтрофикации речных вод и озер, расположенных в дельте. Осаждение наносов приводит к увеличению площади дельт. Не исключение и дельта р. Селенги, площадь которой достигает 5 000 км2.
Дельта р. Селенги, являясь естественным биофильтром на пути загрязнителей, поступающих с речным стоком, обеспечивает защиту и нормальное функционирование экосистемы всего озера Байкал. В конечном счете, именно здесь завершается вынос природных и техногенных веществ с территории России и Монголии, а это более чем полмиллиона квадратных километров! В связи с этим, очень важно знать состояние экосистемы дельты и степени трансформации под влиянием природных и антропогенных факторов.
В Байкальском институте природопользования СО РАН комплексные исследования экосистемы дельты р. Селенги проводятся с 2001 г. в тесном сотрудничестве с Лимнологическим институтом СО РАН (г. Иркутск). С целью определения современного уровня загрязнения экосистемы р. Селенги и выявления изменений, причиной которых является сброс в реку коммунальных и промышленных сточных вод, проводились комплексные исследования ее вод, донных отложений и взвесей. За начало дельты при проведении исследований было принято место разделения реки на два наиболее крупных рукава в 34 км от устья.
Основные протоки дельты можно разделить на три группы – южную, среднюю и северную. Северную группу представляют протоки Лобановская, Дологан и Северная, среднюю – Галутай, Колпинная и Средняя, южную – Левобережная, Шаманка и Харауз (Основное русло). По наиболее крупным протокам – Левобережной, Харауз и Лобановской осуществляется до 80% водного стока в весенне-осенний период и до 99% зимой. Мелкие протоки (Галутай, Колпинная, Средняя, Северная) зимой чаще всего в верхнем течении перемерзают. Помимо перечисленных, дельта включает множество других проток, озер, стариц, создающих сложную гидрографическую систему.
Комплексные гидрологические, гидрохимические и гидробиологические исследования в дельте р. Селенги были продолжены в 2013-2015 гг. в рамках совместного с Лимнологическим институтом СО РАН проекта Глобального экологического фонда и Программы развития ООН ≪Мониторинг качества воды в дельте реки Селенги≫.
В 2013-2015 гг. водность р. Селенги оставалась пониженной, определяя сохранение маловодного периода, продолжающегося с 1996 г., что привело к изменению ее водного стока (рис. 1). Анализ полученных результатов показал, что 2013 год (за счет увеличения стока в августе-сентябре) оказался достаточно близким к средней водности, тогда как 2014-й и особенно 2015-й крайне маловодными.
Низкая водность реки в 2014-2015 гг. во многом определила низкий общий приток поверхностных вод в оз.Байкал, что стало причиной сработки его уровня в феврале-июне 2015 г. ниже допустимой отметки в 456 м.
Результаты гидрохимических исследований показали, что минерализация воды р. Селенги и проток дельты определяется изменением водности, относительный состав главных ионов остается стабильным. Концентрации биогенных элементов в протоках дельты изменяются в широких пределах и определяются сезонной и межгодовой динамикой водного стока и уровнем развития фитопланктона. По содержанию минеральных форм азота и фосфора воды в протоках в основном соответствуют 2-3 классу качества.
Микроэлементный состав поверхностных вод также определяется изменением водности реки, максимальные концентрации железа и марганца наблюдаются в зимний период и во время весеннего половодья. Повышенные содержания меди и цинка фиксируются в условиях пониженной водности.
Содержание тяжелых металлов в донных отложениях относительно стабильное и находится ниже основных фоновых содержаний в донных осадках и кларках почв, не подверженных антропогенному загрязнению.
Гидробиологические исследования показали, что уровень развития фитопланктона в Селенге и протоках в основном характерен для мезотрофных водоемов, при этом в условиях повышенной водности он может соответствовать олиготрофным, 2-3 классу качества. При низкой водности и высоком содержании фитопланктона качество воды снижается до грязной – 5 класса качества. По санитарно-бактериологическим показателям вода в протоках в основном не соответствовала нормам нецентрализованного водоснабжения и использованию в целях рекреации.
Анализ полученных результатов показал, что очищающая роль дельты максимальна в период открытой воды и минимальна зимой, так как важными аккумуляторами и трансформаторами химических веществ являются погруженная водная растительность, фитопланктон и фитобентос. В теплое время года также значительно выше разбавляющая способность потока. Установлено, что длительное маловодье привело к деградации и заболачиванию мелких проток дельты, повышению трофности вод р. Селенги, проток и озер в пределах дельты. В условиях низкой водности усилилось негативное влияние антропогенных факторов на качество вод. Кроме того, снижение водного стока обусловило снижение содержания минерального азота, фосфора и кремния в оз. Байкал, в стоке преобладают их органические соединения, что может негативно влиять на развитие продукционно-деструкционных процессов в озере.
Полученные результаты также дополнят массив данных, необходимых для обоснованных выводов о механизме функционирования дельты как природного барьера. Несомненно, важно продолжать комплексно изучать экосистему дельты как сложного мультифункционального природного организма, определяющего в решающей степени развитие экосистемы всего озера Байкал как Участка мирового природного наследия.
Л.Д. Радаева, Л.М. Сороковикова, В..Н. Синюкович, Е.Ж. Гармаев, И.В. Томберг, И.А. Павлов, В.Г. Ширеторова
Байкальский институт СО РАН, Лимнологический институт СО РАН
