БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 29 | 30 || 32 | 33 |   ...   | 64 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием Иркутск, 24-27 апреля 2012 г. Том 1 Иркутск Издательство ...»

-- [ Страница 31 ] --
Иркутский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Биологическая продуктивность и экологическое благополучие водоемов в значительной степени зависят от поступления в них вещества и энергии, основными источниками которых для Байкала являются впадающие в него реки. Характер современных межгодовых и сезонных колебаний поверхностного притока воды в озеро формируется под воздействием происходящего с начала 1970-х гг. глобального потепления. Несмотря на то, что в регионе Сибири основные климатические сценарии потепления предполагают одновременный рост температуры и увлажненности, сток байкальских рек в начальный период потепления (1976-1981 гг.) снижался до минимальных за все время наблюдений величин. Среднее значение притока в озеро было на 18 % ниже его многолетней нормы, рассчитанной за период 1959-2010 гг., включающий два полных цикла водности.

Наступившее маловодье обострило большое число экономических проблем и, в первую очередь, гидроэнергетики. Экологическое состояние озера и его бассейна в этот период также испытывали негативные изменения в результате сработки уровня озера, низких меженных расходов и уровней воды рек, снижения запасов подземных вод и др.

С 1982 г. приток в озеро стал расти и до 1996 г. в основном оставался повышенным – в среднем на 11 % больше нормы. С середины 1990-х гг. приточность изменялась уже на уровне несколько пониженных значений, при значительном снижении водности главного притока Байкала – Селенги. Дефицит стока Селенги за 1996-2010 гг. составил 23 %, а общего притока в озеро – около 8 %. Такая разница обусловлена повышением стока других байкальских рек, в первую очередь, Верхней Ангары (8 % больше нормы) и Баргузина (4 %).

Наблюдаемые колебания приточности в оз. Байкал, вероятнее всего, подчиняясь вариациям климата, обусловлены и другими причинами. Среди них недостаточная точность учета притока, о чем свидетельствует наличие устойчивой положительной невязки водного баланса озера [Синюкович, 2011], а также осуществление на водосборе хозяйственной деятельности, сопряженной как с прямыми изъятиями стока, так и с трансформацией условий его формирования при изменении характера подстилающей поверхности. Неодинаковая реакция водности байкальских рек на изменения климата является, поэтому, результатом воздействия комплекса факторов в их бассейнах, различающихся природными условиями и уровнем хозяйственного освоения.

Анализ многолетних колебаний осадков, основной стокоформирующей характеристики климата, показывает, что с начала 1970-х гг. они также отличались заметной разнонаправленностью по территории бассейна. Общей тенденцией изменения годовых сумм осадков в котловине Байкала и бассейнах Баргузина и Верхней Ангары в период потепления является наличие небольшого положительного тренда, что было характерно и для всех регионов Сибири [Доклад…, 2011].

В бассейне же Селенги тренды осадков были разнонаправленными, но в целом можно говорить о незначительном их снижении. Хотя это несколько и отличается от официальных данных [Доклад…, 2011], указывающих на слабый положительный тренд осадков, однако необходимо отметить, что последний характеризует больше Прибайкалье, чем собственно байкальскую водосборную территорию. Кроме того, данная тенденция относится ко всему периоду потепления, в то время как 1996-2010 гг. были засушливыми. Также следует указать, что в более ранних обзорах [Изменения климата…, 1999] непосредственно для Байкальского региона отмечалась специфическая реакция увлажнения на потепление с начала 1970-х гг., состоящая в постоянном снижении осадков со средней интенсивностью 7 мм/100 лет.

Тем не менее, если снижение осадков в бассейне Селенги с 1996 г. все же было незначительным, то оно не может объяснить столь существенного уменьшения стока реки и предполагает участие других факторов. Принимая во внимание, что более 80 % бассейна Селенги относятся к очень сухим, сухим и умеренно влажным территориям [Бирюкова, 2001], т. е. испытывают дефицит влаги, то во время потепления этот дефицит должен только увеличиваться из-за роста потерь влаги на испарение. Повышение доли испарившихся осадков, таким образом, способствует дополнительному снижению стока р. Селенги с ростом температуры воздуха. И, наоборот, для водотоков, дренирующих территории с умеренным увлажнением, распространением многолетней мерзлоты и повышенным зимним снегонакоплением, потепление должно способствовать вовлечению в питание рек дополнительной влаги.

С последним обстоятельством, очевидно, связан рост стока Верхней Ангары, который в 1970-2010 гг. по гидрометрическим данным был на 8 % выше, чем до потепления. В то же время на других северных притоках Байкала (Холодная, Рель, Тыя) повышение водности не отмечено. В целом, с позиций формирования межгодовой изменчивости притока воды в оз. Байкал, в период потепления произошло снижение пространственной согласованности колебаний стока рек его бассейна. Особенно заметным усиление асинхронности (противофазности) стока было для основных притоков озера – Селенги и Верхней Ангары, начавшееся с середины 1970-х гг. Если до этого рубежа коэффициент корреляции (r) стока между ними составлял 0,26, то в последующий период он стал отрицательным (–0,15).

Отмеченные выше особенности временного хода осадков в бассейне оз. Байкал являются следствием изменившихся условий атмосферной циркуляции и, главным образом, изменения активности ее зональной составляющей [Шимараев, Старыгина, 2010]. Среди прямых проявлений связи колебаний годовых осадков в котловине Байкала и хода различных индексов циркуляционных механизмов выделяются Арктическая осцилляция (r = 0,33) и показатель, отражающий колебания блокировки зонального переноса над Северной Евразией (SCAND, r = –0,38). С притоком в озеро эти индексы связаны слабее: коэффициенты корреляции соответственно 0,29 и –0,18. Наиболее тесно приток связан с восточно-атлантическим-западно-российским (EAWR) индексом циркуляции (r = 0,32) при сопоставлении их значений за теплые сезоны (июнь-октябрь).

Помимо общего снижения или повышения притока воды в оз. Байкал, потепление проявилось и во внутригодовом распределении водности рек, которое в Сибири и на сопредельных территориях вызвано сезонно-мерзлотным регулированием стока [Джамалов, Потехина, 2010]. Анализ среднемеженного (ноябрь-март) стока р. Селенги показал, что с начала 1970-х гг. ее зимние расходы воды в среднем стали на 20 м3/с (13 %) выше. С 1935 г. рост стока происходил со скоростью 5,2 м3/с за 10 лет, однако после 1995 г. видно его уменьшение в связи со снижением запасов подземных вод из-за общего падения увлажнения в бассейне Селенги.

Среднемеженный сток Верхней Ангары за период потепления увеличился на 6,3 м3/с (8,1 %), при этом особенно высокие его значения имели место в 2005-2010 гг. Еще более заметным при потеплении было увеличение зимнего стока Баргузина – 7,7 м3/с (20,6 %), причем наиболее высоким сток был в 1996-2010 гг.

В соответствии с указанными изменениями стока главных рек Байкальского бассейна суммарный меженный приток в озеро с 1970 г. также увеличился на ~10 %, однако после 1995 г. он стал пониженным в соответствии с уменьшением водности р. Селенги.

Колебания стока р. Селенги (1) и притока в оз. Байкал (2) в период 1959-2010 гг.

Значения показателей приведены в модульных коэффициентах. Прямые линии – кусочно-линейные тренды до и после 1996 г.

Таким образом, в результате глобального потепления климата с начала 1970-х гг. приток в оз. Байкал увеличился. При этом в пределах байкальской водосборной территории имеют место разнонаправленные колебания стока рек. За счет смягчения климатических условий зимняя приточность в озеро и сток зимней межени основных байкальских рек также выросли.

После 1995 г., с прекращением роста температуры воздуха в регионе, годовой и меженный приток в озеро в соответствии со снижением стока р. Селенги снизились и остаются пониженными до настоящего времени. В этих условиях отмечается снижение поступления в озеро растворенных веществ и, главным образом, биогенных элементов, что негативно отражается на функционировании экосистемы водоема. При продолжении сформировавшихся климатических тенденций в регионе и пониженного притока в озеро неблагоприятная экологическая ситуация, очевидно, будет сохраняться.

1. Джамалов Р.Г., Потехина Е.В. Природно-климатические и антропогенные причины изменения подземного стока бассейна Лены//Электронное научное издание «Георазрез» (http://georazrez.uni-dubna.ru). 30 с.

2. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2010 год. М.: Росгидромет, 2011. 66 с. 3. Изменения климата. Обзор состояния и тенденций изменения климата России 1998 г. – М.:

Изд. ИГКЭ, 1999. (http://climatechange.igce.ru). 4. Синюкович В.Н. Водный баланс озера Байкал в условиях зарегулированного режима // Водное хозяйство России, 2011, № 1. С. 12-22. 5. Шимараев М.Н., Старыгина Л.Н. Зональная циркуляция атмосферы, климат и гидрологические процессы на Байкале (1968-2007 гг.) // География и природ. ресурсы, 2010, № 3. С. 62-68.

РИСКИ НАРУШЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ Р. СЕЛЕНГИ)

Л.М. Сороковикова, В.Н. Синюкович, И.В. Томберг, О.С. Кравченко, И.И. Маринайте Основные экологические риски для водных объектов сопряжены с изменениями их водного, химического и термического режимов, условий поступления и осаждения взвешенного вещества и др. Воздействующие на эти процессы факторы могут иметь как естественное, так и антропогенное происхождение. В случае сочетания неблагоприятных изменений природных факторов и роста техногенной нагрузки опасность нарушения нормального функционирования водных экосистем резко возрастает. Критическим для элементов природной среды считается уровень воздействия, при котором для ее восстановления уже недостаточно возврата к исходному состоянию влияющих факторов. Для природных экосистем таким критерием, в первую очередь, служит формирование нового биома, т. е. смены видового состава [Анисимов и др., 2011].

Для р. Селенги, основного притока оз. Байкал, в последние 10-15 лет отмечается обострение экологической ситуации. Одной из ее причин является изменение климатических условий, в результате которого с 1996 г. водность реки остается ниже средних значений [Синюкович и др., 2010]. В указанный маловодный период происходил и рост антропогенной нагрузки, особенно в верхней части бассейна р. Селенги, находящейся на территории Монголии [Дувчигдамба и др.

2008;

Integrated Water…, 2008]. Более высокая минерализация селенгинских вод при входе на российскую территорию (пос. Наушки) известна [Вотинцев и др., 1965] и связана с низким модулем водного стока монгольской части территории бассейна, составляющим около 1,3 л/с с км2 (на российской 3,2 л/с с км2). От пос. Наушки к устью минерализация реки снижается по мере разбавления более пресными водами крупных притоков – Чикоя, Хилка, Темника и Уды. В среднем водный сток р. Селенги на российско-монгольской границе составляет около 11-12 км3/год, или 35- % общего стока реки, поступающего в оз. Байкал. Ионный сток реки у пос. Наушки для условий средней водности в конце ХХ в. составлял ~2 млн т/год, а к устью он увеличивался до 4,1 млн т/год. К этому времени под влиянием антропогенных факторов ионный сток в озеро с водами р.

Селенги увеличился на 10-14 %, при этом минерального азота – на 57 % и фосфора – на 42 % [Сороковикова и др., 2000;

Sorokovikova et al., 2000] в сравнении с доиндустриальным периодом [Вотинцев и др., 1965].

В условиях пониженной водности реки ее разбавляющая способность снизилась, что при одновременном росте поступления в реку загрязняющих веществ привело к ухудшение качества вод. Концентрации в воде основных ионов и загрязняющих веществ повысились, в то же время их суммарный вынос рекой снизился в среднем на 20 %, а в наиболее маловодный 2002 г. – на 32 % [Синюкович и др., 2010]. В последние годы, в сравнении со среднемноголетними величинами [Sorokovikova et al., 2000] поступление кремния в Байкал уменьшилось на 20-41%, минерального фосфора – на 20-38 %, азота – на 40-60 % [Сороковикова и др., 2008].

Исследования 2010 г. показали, что минерализация селенгинских вод в районе пос. Наушки изменялась от 151 весной до 254 мг/л зимой, т. е. была несколько выше, чем в предыдущие периоды. Отмечен рост концентраций сульфатов, причиной которого может быть как увеличение в питании реки подземных вод в условиях пониженной водности, так и активизация хозяйственной деятельности на территории Монголии. Если в 1990-е гг. концентрации сульфатов в период открытого русла колебались в пределах 7,5-8,5 мг/л [Сороковикова и др., 1995], то в 2010 г. – от 10, до 16,4 мг/л.

Суммарное содержание 12 ПАУ стойких органических загрязнителей, обладающих мутагенными и канцерогенными свойствами, в районе пос. Наушки в 2010 г. достигало 650 нг/л, что значительно выше, чем в нижнем течении реки (78-159 нг/л) [Маринайте, 2010], концентрация бенз(а)пирена весной на порядок превышала нормы ПДК (5 нг/л). Содержание нефтепродуктов в селенгинской воде изменялось от 0,005 до 0,095 мг/л. Превышение ПДК для вод рыбохозяйственного назначения в 1,5-2 раза отмечено весной в нижнем течении реки. 2010 год отличался высоким содержанием биогенных элементов по всему течению реки. Пределы колебания концентраций минерального фосфора составляли – 3-51 мкг Р/л, аммонийного азота – 0,02-0,30 мг N/л, нитратного азота – 0,02-0,40 мг N/л;

ранее в 1960-х гг. они соответственно равнялись 2-13 мкг Р/л, – 0мг N/л,– 0-0,14 мг N/л [Вотинцев и др., 1965].

Увеличение концентраций биогенных элементов, в первую очередь фосфора, в селенгинской воде способствовало росту биомассы фитопланктона, изменению его видового разнообразия и повышению трофности реки. При низкой водности и повышенной температуре воды общая численность фитопланктона в р. Селенге колеблется от 14 до 50 млн кл/л, биомасса от 10 до 37 г/м3 [Сороковикова и др., 2009]. В планктоне доминируют мелкоклеточные центрические диатомовые водоросли. По биомассе фитопланктона р. Селенга в 1960-1970-е гг. [Поповская, 1960] относилась к олиготрофному типу, а в начале ХХI в. – к мезотрофному [Поповская, 2008].

Изменение температурных условий в регионе, вероятно, отражается на развитии в Байкале планктона. После 1996 г. в Байкале наблюдается интенсивное развитие фитопланктона, вызывая значительное снижение запасов кремния в озере, содержание которого падало на 40–60 % [Шимараев, Домышева, 2004]. Дефицит растворенного кремния может вызывать снижение активности продукционных процессов в озере, особенно в пределах мелководий, которые отличаются высокой продуктивностью. В условиях продолжающегося маловодья восстановление запасов кремния может затянуться на десятки лет, лимитируя развитие диатомовых водорослей и способствуя изменению структуры планктонного сообщества.

Снижение качества селенгинских вод регистрируется по ухудшению санитарномикробиологического состояния водных масс, особенно поступающих с территории Монголии. В течение всего 2010 года в воде отмечались в большом количестве колиформные бактерии, а также бактерии рода Enterococcus. Наибольшее количество бактерий рода Enterococcus выявлено в весенне-летний период и практически по всей длине реки, численность энтерококков превышала предельно допустимые нормы. Самые грязные воды зарегистрированы в районе пос. Наушки во все месяцы исследования. Численность энтерококков здесь составила от 708 кл/мл в марте до кл/мл в сентябре.

Таким образом, в результате происходящего в последние 15 лет снижения водности р. Селенги и одновременного роста хозяйственной деятельности в ее бассейне качество селенгинских вод заметно ухудшается. В этих условиях отмечается интенсификация развития отдельных видов планктона. Увеличение численности патогенной микрофлоры несет угрозу здоровью населения.

При условии сохранения наблюдаемых тенденций изменения климата и техногенной нагрузки на водосбор реки масштабы наблюдаемых изменений, очевидно, могут только увеличиться и существенно повысить риск необратимых изменений в экосистеме как р. Селенги, так и Селенгинского мелководья и оз. Байкал. Подобные негативные сценарии предопределяют осторожный подход к планируемому расширению хозяйственной деятельности в селенгинском бассейне, включая переброску и регулирование стока в пределах монгольской части территории.



Pages:     | 1 |   ...   | 29 | 30 || 32 | 33 |   ...   | 64 |
 


Похожие материалы:

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э 40 Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й Всесоюзной научно-практической конференции Экологические проблемы промышленных городов, которая проводилась на базе СГТУ при финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году. В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии. ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»