+7 (985) 646-39-94

г. Москва, ул. Большая Косинская, д. 45

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Написать нам:
Имя:
Email:
Сообщение:

Эвтрофикация. Факты и мысли

 

Причиной биоагрессии нитчатых водорослей и цианобактерий на Байкале часто называют локальную эвтрофикацию - повышение концентрации в воде биогенных веществ, главным образом - фосфатов и нитратов в результате деятельности человека. Источники фосфатов - фекалии и неэкологичные моющие средства, нитратов - банальная моча. В воду попадают в составе бытовых и промышленных стоков. Фосфаты и нитраты также входят в состав сельскохозяйственных удобрений и могут смываться в водоемы с полей, но для Байкала это вряд ли актуально. 

 

Мы решили проверить версию локальной эвтрофикации на примере очистных сооружений города Северобайкальск.
Северобайкальск - самый крупный населенный пункт на берегу Байкала. С самым очевидным примером связи человека и экологических изменений. Стоки из очистных сооружений города попадают в речку Тыя. Выше по течению это чистая река с прозрачной водой.
Начиная от сточной трубы и ниже до впадения в Байкал и дальше около 20 км на юг, включая уже упоминавшуюся бухту Сеногда, на дне сплошным слоем растет спирогира. Это явление наблюдается с 2011 года.

  

 

 

 

МП ДТВ "Северобайкальская" - предприятие проекта 1975 года. С тех пор оно подвергалось минимальным модернизациям. Тем не менее предприятие находится в хорошем состоянии. Очистка осуществляется по классической схеме, до сих пор широко используемой. Для удаления биогенных веществ добавляется активный ил - набор бактериальных культур, также стоки проходят через биосорберы с цеолитами и активированным углем.


В августе 2016 г. мы побывали на предприятии и взяли пробу воды из сточной трубы.

 

 

Проба анализировалась в Главном контрольно-испытательном центре питьевой воды (г. Москва)

Средние литературные данные по концентрации железа, фосфатов, нитратов и силикатов были взяты из данных по явно “докризисным” исследованиям 1997 и 1961 гг.
Наряду с фосфатами и нитратами были измерены концентрации железа и силикатов, так как железо играет важную роль в фотосинтезе, а силикаты являются строительным материалом для диатомовых водорослей.

 

 

Результаты анализа имеют значительную погрешность в определении фосфатной и нитратной форм из-за долгого хранения образцов, однако разница между стоками и байкальской водой слишком очевидна.  По таблице видно, что концентрация железа в стоках превышает литературные данные в пять раз, фосфатов - почти в четыреста раз, нитратов - более чем в восемьсот (!) раз. Концентрацию силикатов можно считать близкой к норме. Во всех пробах байкальской воды, взятых в разных точках маршрута (15 точек), концентрации биогенных веществ соответствовали литературным данным.


Стоки предприятия удовлетворяют проектным ГОСТам. Не вина предприятия, что эти ГОСТы не подходят для Байкала. Байкал - олиготрофный водоем, концентрации биогенов в нем столь малы, что состав текущих стоков по фосфатам и нитратам имеет эффект биогенной бомбы.


Удаление биогенных веществ до уровня чистой байкальской воды требует установки принципиально иной системы очистки. У предприятия нет экономической возможности такую систему установить - она очень дорога и многократно превышает возможности бюджета маленького города.


Объем Байкала огромен, он составляет 25 тысяч кубических километров. Если бы стоки не сливались локально концентрированной струей, а распределялись равномерно по всему объему, равновесие не было бы нарушено. Но на примере Северобайкальска мы видим, что это невозможно: стоки не успевают раствориться, они прямо “на входе” усваиваются спирогирой - наиболее агрессивным и прожорливым участником биоценоза, вызывая рост ее массы.


Северобайкальску "повезло" - во-первых, мелководная зона в месте впадения Тыи делает всю массу спирогиры заметной с берега. Очень заметной: около 20 километров пляжа завалено гниющей массой водорослей. Во-вторых, у нас есть данные о составе стоков именно из Северобайкальска. Но на побережье Байкала есть и другие крупные населенные пункты. Во многих из них (Слюдянка, Бабушкин, Выдрино, Каменск, Кичера) тоже есть очистные сооружения, в том числе морально устаревшие и требующие капитального ремонта. Состав стоков, по литературным данным, примерно аналогичен показателям из Северобайкальска.


Иногда появляются утверждения, что спирогира растет потому, что нет в поселках канализации, и надо строить. Но все не столь однозначно.

 

 

Поселок Усть-Баргузин расположен в глубине мелководной песчаной бухты, в месте впадения в Байкал реки Баргузин.
Его география имеет сходство с Северобайкальском.


Тем не менее никакой явной катастрофы со спирогирой в Усть-Баргузине, ничего похожего на Северобайкальск не наблюдается. Собственно, спирогиры в Усть-Баргузине мы не нашли. Может быть, она имеется на глубине, но пляж совершенно чистый, дно мелководной бухты в пределах видимости - тоже чистый песок.

 

С чем это может быть связано?

 

 

 

Экспресс-сравнение двух населенных пунктов.
Население Усть-Баргузина примерно в три раза меньше, чем в Северобайкальске.

 


Расход воды в Баргузине примерно в четыре раза больше, чем в Тые, что обеспечивает дополнительное разведение стоков.
Еще один смешной момент. В Усть-Баргузине канализации нет, вместо нее - выгребные ямы. Это значит, что все отходы населения попадают в воду, фильтруясь естественным образом через грунт, где имеется своя микрофлора, способная потреблять биогены.
В Северобайкальске канализация - есть, и она сливает отходы в воду напрямую, точечно, в концентрированном виде.

 

Получается, цивилизация в данном случае - зло? Нужна либо “продвинутая” дорогая система очистки, с возможностью удалять биогены, либо никакой? Обычные системы очистки не годятся ввиду особенностей Байкала. Слишком чистая в озере вода для наших скорбных стоков, и завелась в нем помоечница-спирогира :) Кто-то же должен съедать наши фосфаты, а байкальским эндемикам столько не надо.

 

Почему не завелась раньше?
А - возрос турпоток и хозяйственная деятельность на берегу
Б - появились стиральные и посудомоечные машины, на смену безобидному хозяйственному мылу пришла агрессивная бытовая химия;
В - появились счетчики воды, воду стали экономить. Очистные Северобайкальска загружены лишь на 65% от проектной мощности. В сочетании с пунктом Б - концентрация биогенов в стоках дополнительно выросла. Почему-то это нигде не учитывается.

 

Еще нюанс.
Тыя - чистая и прозрачная горная речка, бедная на органику.
Баргузин протекает по одноименной долине и несет в себе значительное количество естественных биогенов. Перед впадением в озеро Баргузин образует широкую дельту, обильно поросшую болотной растительностью и нитчатыми водорослями (не спирогирой).
Можно предположить, что эта растительность выступает в качестве естественного фильтра, усваивая биогены еще до попадания в Байкал: на выходе получается очищенная вода.

 

Судя по литературным данным, похожая ситуация и в месте впадения Селенги, которая с одной стороны несет в себе отходы полумиллионного Улан-Удэ и его промышленности, а с другой - проходит на месте впадения в Байкал огромный болотный фильтр. В ходе Международной швейцарско-российской научно-исследовательской экспедиции «ТрансЕвразийский перелет Леман-Байкал» 2015 года в дельте реки Селенга не было найдено ни спирогиры, ни явных аномалий в развитии нитчатых водорослей.
По данным наших анализов, спирогира полностью потребляет биогены в месте своего развития: концентрации фосфатов, нитратов и других ключевых веществ в воде бухты Сеногда были минимальными и не отличались от показателей, измеренных в зонах без антропогенного влияния и без спирогиры на территории заповедников.

 

Отсюда возникает гипотеза: дополнительная очистка стоков от биогенных веществ может осуществляться засчет их прохождения через искусственное или естественное болото со спирогирой или другим активным потребителем еще до впадения в Байкал. Это позволит удешевить очистку и повысить ее эффективность.