Естественные механизмы очистки воды в озере Байкал
Чепрунова Анна Владимировна
Байкал является великим достоянием России.Самое глубокое озеро, 20% мировый запасов пресной воды, 80% запасов России. Находится в Восточной Сибири, размеры озера 600 км длина и 70 ширина, 2000 км береговой линии. Более 300 рек впадает в озеро Байкал, самая крупная из них река Селенга. Селенга протекает по территории Монголии и России обеспечивает половина притока в озеро Байкал. Одна река Ангара вытекает из Байкала.
Учеными всего мира признано, что байкальская вода по своим вкусовым качествам идеально подходит для человека и не имеет аналогов в мире, а по своей чистоте не уступает воде озера Кратерного в США, которое признано всемирным эталоном чистоты воды.
Несколько слов о воде Байкала. Вода в Байкале низкоминирализована на один литр воды приходится около 100 мг солей, в среднем этот показатель для пресноводных рек и озер равен 200-400 мг. Характерную особенность Байкала составляет сравнительно небольшая разница в содержании кислорода в верхних слоях и глубинной области озера. Прозрачность воды достигает до 40 метров. Это обеспечивается низкой минирализацией рек впадающих в Байкал, в основном это горные реки представляют собой талую воду, низкая температура воды Средняя годовая температура на поверхности воды равна 4,0 °С., Её максимальные значения отмечаются в августе, составляя в открытых районах озера 8–11 °С. У берегов она повышается, достигая 15–16 °С.
Факторы самоочищения водоемов можно разделить на 3 группы.
1. Физические. Перемешивание. Оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод , ультрафиолетовое излучение Солнца
2. Химические. Главным образом, это окисление органических и неорганических веществ, а также гидролиз.
3. Биологические. Очищение вод организмами биофильтратами.
Байкалу более 20 млн лет за это время в озере сложилась уникальная флора и фауна большая часть которых являются эндемиками . Так же за это время сложились прочные механизмы очищения озера.
Наиболее важный и интересный способ в Байкале – это биологический, с помощью организмов биофильтраторов.
| Экологическая функция | Группы организмов |
| Извлечение кремния | Диатомовые водоросли Губки |
| Обогащение кислородом | Водоросли |
| Активные биофильтраторы | Губки, мшанки, моллюски, веслоногие рачки |
| Санитары | Веслоногие рачки |
| Аэрация грунтов и минерализации органических веществ | Олигохеты, полихеты |
Моллюски
В Байкале обитает 180 видов моллюсков, принадлежащих двум классам: брюхоногих (Gastropoda) и двустворчатых (Bivalvia). При этом наблюдается интересный феномен: палеарктические виды моллюсков, живущих в других водоемах северного полушария, как правило, в Байкал не внедряются. Они встречаются только в его мелководных участках бухт и заливов. И наоборот, байкальские моллюски не распространяются за пределы озера, если не считать скромное число видов, населяющих вытекающую из Байкала Ангару.
Олигохеты, полихеты.
Олигохеты биомассы бентоса играют важную роль в процессах самоочищения озера и как кормовая база рыб-бентофагов и хищных беспозвоночных. Они участвуют в аэрации грунтов и минерализации органических веществ
Олигохеты играют важную роль в трофо-ценотической структуре донных биоценозов, являясь активными деструкторами и минерализаторами органических веществ из донных отложений. Составляя в биоценозах до 70–90% показателей обилия (это сотни и тысячи экз./м2 и десятки и сотни гр./м2), олигохеты не способствуют значительному накоплению на дне органических осадков, тем самым сохраняя у дна и в грунтах высокое содержание кислорода даже на максимальных глубинах. Являясь сестоноядными, полихеты очищают воду от находящейся в ней взвеси.
Сестон обитающие в воде мелкие организмы (планктон), а также взвешенные в воде неорганические и органические частицы (детрит).
Бокоплавы
Размеры тела бокоплавов варьируют от 1,5–2 мм у карликовых видов до 6–9 см у гигантских.
По таксономическому разнообразию (более 350 видов и подвидов, 41 род и 6 семейств) фауна амфипод в Байкале не имеет аналогов среди континентальных водоемов мира. Это 4,3% всей мировой фауны амфипод, более 45% пресноводных видов и подвидов (без учета подземных) и 10% видового разнообразия всей байкальской фауны.
Пищевая специализация у байкальских видов развита слабо; большинство всеядны, питаются детритом, водорослями, мелкими животными. Лишь некоторые из них предпочитают определенный вид пищи: это привлекаемые падалью стервятники (роды Ommatogammarus, Polyacanthisca), паразиты-яйцееды семейства Pachyshesiidae.
Они населяют все глубины озера, от линии уреза воды до глубоководного ложа, и все типы субстратов: скалы, гальку, гравий, пески, илы и др. Разнообразие образа жизни отражено в большом богатстве их жизненных форм.
Более подробно я хотела бы остановиться на двух организмах
- Байкальской губке , которая, к сожалению сейчас находится в беде. Роль губок в экосистеме Байкала трудно переоценить. Опыты показали, что губка размером 5-7 см за сутки способна процеживать 10-20 литров воды. Из воды эти животные извлекают пищевые частицы (детрит, простейшие, бактерии, водоросли), а также растворенные минеральные вещества, в том числе кремний, идущий на построение их скелета. Поскольку байкальские губки достигают значительных размеров и образуют массовые поселения на дне водоема, их роль в процессах биофильтрации придонной воды чрезвычайно существенна. Кроме того, колонии губок - основа специфических донных сообществ. Все тело губки, включая ее основание, сплошь покрывающее камни, является прибежищем для множества других организмов. Как на поверхности, так и внутри губок, всегда можно обнаружить ракообразных, личинок комаров-звонцов, ручейников, червей и других мелких животных.
- Байкальская эпишура. Крохотный веслоногий рачок – байкальская эпишура – один из самых знаменитых байкальских эндемиков, имеет размер 1,5 см, за сутки рачок способен профильтровать около одного стакана воды, участвуя тем самым в очищении байкальских вод.
Валентин Распутин о рачке: "Не быть бы Байкалу Байкалом без этого веслоногого рачка, едва заметного на глаз, удивительно работоспособного и многочисленного, успевающего за год раз десять, а то и больше профильтровать всю байкальскую воду. Этот чистюля не терпит ничего постороннего — выносится ли оно реками, выбрасывается ли оно с судов, терпит ли бедствие. Через два-три дня утоновшего в Байкале искать бессмысленно. Эпишура самоотверженно бросилась и на ядовитые сливы с целюлозных заводов, но эта начинка оказалась ей не по силам, и она принялась гибнуть. Науке никогда не узнать, сколько видов животных и растений водилось в Байкале в счастливые для него времена. Один за другим они начинают сейчас исчезать."
Проблемы Байкала и пути их решения.
- Отсутствие, нехватка и низкое качество имеющихся очистных сооружений(промышленные предприятия, населенные пункты прибрежной зоны)
- Отсутствие управляемой системы сбора, переработки, транспортировки и складирования отходов.
- Стихийное туристическое освоение побережья — увеличивает антропогенную нагрузку на экологически незащищенные территории.
- Интенсивное развитие микроорганизмов, водорослей и др. организмов, которые раньше встречались редко.
- Гибель байкальской губки.
- Планируемое строительство ГЭС в Монголии.
- Ухудшение качества воды,
- изменение уровня озера до неестественных для него показателей,
- снижение биоразнообразия и развитие чуждых для водоема сообществ в результате хорошо прогреваемых мелководий.
- масштабная эвтрофикация озера, которую вызовет попадание в водоем почвенного слоя, смытого в результате наполнения водохранилищ.
- Более 65% прогнозируемых последствий строительства монгольских ГЭС на Селенге могут быть отнесены к разряду негативных для экосистем реки и озера Байкал. Еще 35% не поддаются прогнозу до момента ввода в эксплуатацию гидротехнических сооружений.
Спирогира - лишь один из очевидных симптомов этих изменений. Помимо нее, есть огромное количество других микроорганизмов, водорослей и высших сосудистых водных растений, которые раньше встречались в Байкале единично, а теперь стали интенсивно развиваться.
