Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

Плотность моллюсков снижается не только вследствие их добычи, но и из-за отравления воды промышленными стоками. Не меньший ущерб моллюскам наносит уничтожение прибрежной растительности в результате использования на реках некоторых видов транспорта. Быстроходные суда создают высокую и крутую волну, которая постепенно обрушивает берега, выбивает растительность в прибрежной полосе. А растительность, как известно, служит нерестовой и питательной средой для многих видов рыб и, кроме того, снижает избыток минеральных солей, будучи основным потребителем удобрений, в том числе и смываемых с полей. Повышение уровня минерализации, вызванное уничтожением растительности и размыром берегов, также губительно сказывается на численности моллюсков-фильтратов, весьма чувствительных к засоренности водного бассейна.

Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.

Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют химическое загрязнение промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.), спуск термальных сточных вод тепловыми электростанциями. Все это тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы.

Многостадийный процесс, иногда растягивающийся на длительное время, — самоочищение воды от нефти. Микроорганизмы активно окисляют ароматические углеводороды, в результате чего образуются ароматические спирты и кислоты. Часть органического вещества из нефтяной пленки переходит в форме растворимых соединений в воду, а часть осаждается в виде смолистых веществ на дно. Очищенные сточные воды нефтеперегонных заводов даже через 6—9 месяцев отстаивания оказывались токсичными для водорослей и дафний. Водорастворимые продукты, получающиеся в результате окисления нефти, при недостатке кислорода долго сохраняются в воде, если не претерпевают изменений под влиянием организмов водного биоценоза.

В результате длительного эмульгирования сырой нефти иногда до 25% ее превращается в продукты, не экстрагируемые бензолом. Таким образом, распад нефтепродуктов в водоеме может привести к изменению состава природных вод: увеличению численности бактерий; изменению органолептических свойств; повышению концентрации растворимых в воде органических веществ, токсичных продуктов (фенолов, нафтолов и других оксипроизводных углеводородов), легко окисляющихся кислородосодержащих соединений; усилению поверхностно-активных свойств, вспениванию воды; росту содержания биогенов и развитию зоопланктона и водорослей фитопланктона и перифитона.

В природных условиях комплекс физических процессов самоочищения воды от нефти состоит из ряда составляющих: испарения; оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью; слипания комочков, взвешенных в толще воды; всплывания комочков, образующих пленку с включениями воды и воздуха; снижения концентраций взвешенной и растворенной нефти вследствие оседания, всплывания и смешивания с чистой водой. Интенсивность этих процессов зависит от свойств конкретного вида нефти (плотность, вязкость, коэффициент теплового расширения), наличия в воде коллоидов, взвешенных и влекомых частиц планктона и т. д., температуры воздуха и солнечного освещения.

Озеро Байкал. Длина — 636 км, ширина — от 27 до 81 км, протяженность береговой линии — 1800 км, максимальная глубина — 1620 м, площадь — 31 471 км 2, объем — 23 015 км 3, площадь водосборного бассейна — 588 ООО км 3, высота над уровнем моря — 456 м 3, число островов — 36. В Байкале обитает более 500 видов животных, 50 видов рыб, около 1200 видов растений. Более половины из них нигде больше не встречается. В каменной чаше Байкала сосредоточено свыше 80% поверхностных пресных вод России — пятая часть мирового запаса.

Котловина Байкала растет, невзирая на огромное количество навоеВ, поступающих в уникальное озеро. С середийы позапрошлого века запасы чистейшей байкальской воды стали больше на 3 млрд м 3.

Озеро Байкал десятки миллионов лет остается глубоководным хранителем реликтовой фауны и чистейшей пресной воды, несмотря на то, что его котловину непрерывно засыпают наносы, поставляемые мощными обвалами, осыпями, селями, бурными притоками. Очевидно, что для сохранения равновесия котловина должна расти по меньшей мере на тот объем, который засыпают осадочные породы. Сотрудник Института земной коры СО РАН доктор географических наук Б. Агафонов рассчитал, что объем принесенного материала в 4 раза уступает приросту котловины, который происходит благодаря внутренним процессам в земной коре.

По спутниковым данным, Байкальская котловина раскрывается со скоростью около 5 мм в год, что эквивалентно увеличению объема на 20 млн м 3. Но объем озера растет и за счет проседания коренного ложа котловины. Ученые наблюдают это при помощи сейсмического профилирования земной толщи. Однако в отличие от расширения рифтовой впадины земная кора проседает не постоянно, а при крупных землетрясениях. Так, при 9-балльном землетрясении 1959 г. котловина Байкала увеличилась сразу на 200 млн м 3. А после катастрофических подземных толчков в 1862 г. в озере образовался целый залив, получивший имя Провал, а объем озера стал больше на 1 млрд м 3. В целом же происходит не обмеление и заиление, а ррст уникальной котловины и, следовательно, запасов удивительно чистой байкальской воды.

Исследователи из Института земной коры СО РАН полагают, что от перегрева Байкал, самое глубокое озеро мира, защищает природный механизм, который поддерживает постоянной температуру глубинных и придонных вод, это обстоятельство предохраняет Байкал от перегрева в период глобального потепления климата. В районе подводного Академического хребта она колеблется от 3,3 до

3,5°С. На глубине 150 м температура почти 3,5° наблюдается весь год.

Исследователи считают, что в течение последних 250 лет температурные условия в глубинных и придонных слоях вод озера были близки к современным.

Весной, когда озеро освобождается ото льда, опущенный в водоем белый металлический диск виден на глубине 40 м. Другая особенность воды Байкала — слабая минерализация: байкальская вода почти не дает накипи в котлах. Очень мало в ней и взвешенных частиц.

Ученые-лимнологи объясняют чистоту воды в Байкале не только протекающими там сложными физико-химическими процессами, но и жизнедеятельностью растительных и животных организмов. Мельчайшие водоросли усваивают из воды минеральные и органические вещества и в процессе фотосинтеза выделяют огромную массу кислорода, который активно влияет на разложение органических веществ. Так происходит самоочищение Байкала.