Эколого-геохимического состояние озера Гусиное как показатель уровня загрязнения бассейна Байкала

Сохранение сложившегося гидрохимического баланса озера является важнейшей экологической проблемой озера Гусиное. Это определяет актуальность исследований изменения химического состава и степени загрязнения вод озер с учетом развития агропромышленного комплекса, промышленности и социальнодемографических факторов.

Цель изучение химического и микробиологического состава вод озер в условиях антропогенного воздействия.

Задачи

• 1.    выявить характер и степень техногенной нагрузки;

• 2.    провести комплексное изучение химического и микробиологического состава воды озера;

• 3.    выявить загрязняющие компоненты химического и микробиологического характера.

Материалы и методы. Гусиное озеро — крупнейший водоем в бассейне Байкала площадью 16,47 га. В окрестностях города Гусиноозерска и озера Гусиное сформировался промышленный комплекс, являющийся одним из крупнейших в Бурятии. Он включает энергопроизводящие, угледобывающие, перерабатывающие, транспортные предприятия, большая часть которых вместе с Гусиноозёрском расположена на северо-восточном и северном побережьях озера. После ввода в эксплуатацию Гусиноозерской ГРЭС резко возросло промышленное и бытовое использование вод озера. Для технических и питьевых потребностей из озера забирается более 600 млн. м3. Воды, что составляет 1/4 его объема, т. е. в течение четырех лет через технологические процессы проходит вся вода озера. Озеро Гусиное и Байкал гидравлически связаны между собой, поэтому загрязнение озера Гусиное, несмотря на его малые размеры, может оказывать негативное воздействие на качество вода в южной части Байкала. [1-2].

При выполнении данной работы использовались полевые и камеральные методы изучения химического и микробиологического состава воды озера. В основу легли данные по исследованию озера Гусиное. Эколого-геохимическое состо- яние озера Гусиное оценивались по многолетним наблюдениям автора компонентов химического и микробиологического состава воды в условиях различной антропогенной нагрузки в зимний и летний сезоны.

Результаты. Наблюдения показали, что техногенное воздействие таких крупных промышленных объектов, как Гусиноозерская ГРЭС и Хольбоджинский угольный разрез, приводит к снижению качества воды вследствие появления специфических загрязнителей: нефтепродуктов, фенолов, хлорорганических соединений, полиароматических углеводородов, СПАВ, тяжелых металлов, азотосодержащих соединений и др., а также теплового загрязнения и ухудшения кислородного режима. Заметный рост концентраций фенолов и нефтепродуктов непосредственно связано с интенсивным промышленным освоением водосборного бассейна озера. Существенно увеличилось общее количество труднорастворимых в воде веществ. Средние значения ХПК в 3-4 раза превышают норму для вод питьевого назначения, что является показателем нарастающего процесса загрязнения воды. Максимальные концентрации были характерны для трудноокис-ляемых органических веществ (бихроматная окисляемость составляла 2,1 ПДК). Превышения ПДК наблюдалось так же для легкоокисляемых органических веществ (величина БПК5 — 1,5 ПДК). Превышения были отмечены для железа общего — 1,6 и микрокомпонентов: меди 4,0 ПДК, цинка — 1,3 ПДК.

В воде озера Гусиное было обнаружено большое разнообразие физиологических групп микроорганизмов (табл).

Таблица

Микробиологический состав озера в летнюю межень 2016 г.

В период опробования температура воды в различных местах акватории различалась незначительно и составляла около 22ºС. На всех участках отбора в летний период вода содержала очень большое количество мезофильных сапрофитов. Этому способствовала и благоприятная температура воды озера, и наличие сточных вод, содержащих большое лабильное органическое вещество, количество которого было установлено по величине перманганатной окисляемости.

Количество психрофильных сапрофитов в точках отбора 1, 2 и 4 было одинаково между собой, но значительно ниже, чем мезофильных сапрофитов. Точка 3 отличается особенно большим, на порядок превышающим в точках 1, 2 и 4 количеством и мезофильных и психрофильных сапрофитов. В то же время микробные процессы самоочищения в этой части акватории, судя по величине индекса оли-готрофности, практически отсутствуют. Территория озера в точке 3 находится под преимущественным влиянием продуктов жизнедеятельности и сточных вод г. Гусиноозерска. Здесь обнаружено более высокое, чем в других частях акватории, количество хлоридов и сульфатов; в значительном количестве присутствует сероводород. Величины показателей перманганатной и бихроматной окисляемо-сти здесь в несколько раз превышают соответствующие ПДК и эти показатели в других частях акватории.

В воде озера в летнее время были обнаружены в небольшом количестве, но активные пентанокисляющие бактерии. Максимальная активность этих бактерий, позволяющая говорить о сравнительно недавнем загрязнении дериватами нефти, наблюдалась на участке у поселка Гусиного, немного ниже активность их была в окрестностях ГРЭС.

Результаты. Проведенные исследования эколого-геохимического состояния выявили существенные проблемы в качестве воды.

Решающим фактором формирования химического состава воды являются промышленные предприятия, расположенные по берегам озера. Каждый из этих предприятий ответственны за поступление в озеро соответствующего характеру предприятия загрязняющего вещества. Присутствие в озере нефтепродуктов обусловлено деятельность ГРЭС и Холбольджинского разреза. Городское коммунальное хозяйство ответсвенно за присутствие в воде трудно и легкоокисляемых органических веществ. Присутствие микроэлементов и железа связана с функционирование золоотвал ГРЭС. В результате этих процессов вода в озере является загрязненной и ее нельзя использовать для водоснабжения без водоподготовки.

Результаты исследований микрофлоры показали, что ее состав в большинстве случаев соответствует характеру техногенного загрязнения. В зависимости от характера загрязняющих вод в различных частях акватории формируются соответствующие микробные сообщества, различающиеся составом физиологических групп и их численностью.

Изменение величины индекса олиготрофности по территории акватории характеризует различную степень способности акватории к процессам самоочищения.

Основным источником бактериального загрязнения озера являются поверхностный сток и недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий. При спуске сточных вод в озеро происходят физические, химические и биологические процессы, обуславливающие восстановление естественных качеств воды — естественное самоочищение водоема. В соответствии с микробиологическими результатами в процессе самоочищения в озере происходит последовательная смена зон сапробности и соответственно смена населяющих их организмов, в том числе и бактерий. Кроме того, наблюдается изменение соотношения между различными физиологическими группами микроорганизмов. Микробиологические показатели позволяют судить, с одной сто- роны, об интенсивности и эффективности самоочищения водоемов, поскольку главная роль в удалении из водоема растворимых веществ принадлежит микроорганизмам, с другой — о микробиальном загрязнении водоемов, особенно патогенными бактериями.

Благодаря процессам самоочищения в целом снижается число микроорганизмов не только аллохтонных (мезофильных сапрофитов), но и всех групп автохтонной микрофлоры. патогенных, но и от сапрофитных микроорганизмов.