Трансформация воды

После долгого перерыва в 20 с лишним лет на Братском водохранилище были проведены исследования качества воды по микробиологическим и химическим показателям. Крупнейший искусственный водоём мира, созданный 50 лет назад, имеет 17 кубических километров водных ресурсов.

«До 1986 года, когда, собственно, и прекратились все работы, в Лимнологическом институте существовало отдельное подразделение, которое изу-чало водохранилища Ангары. Был свой корабль, на котором ежемесячно выезжали и делали анализы. Но такие работы на Братском и других объектах давно уже никто не проводил. Во всяком случае, мы не видели актуальных данных исследований. Нет такой информации и в государственном докладе, который публикуется Росприроднадзором», – рассказывает собеседница «СЭ» Валентина Парфенова, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией водной микробиологии Лимнологического института СО РАН.

По её словам, финансирование мониторинга для институтов за счёт грантов сейчас практически не ведётся. Предполагается, что проведение таких работ – обязанность Росгидромета, а не науки. Организовать же первую за два с лишним десятилетия экспедицию на Братское удалось потому, что интерес к исследованиям искусственных водоёмов мира сейчас проявляют японцы, которые активно развивают гидроэнергетику у себя в стране. С российской стороны участвовали в экспедиции сотрудники лаборатории водной микробиологии под руководством профессора Дрюккера. Результаты исследований иркутян на минувшей неделе озвучила на научно-практической конференции сотрудница лаборатории Анна Горшкова: 

–  Раньше, до строительства ГЭС и водохранилища, на большом протяжении Ангара сохраняла все качества байкальских вод. Но на данный момент воды очень сильно трансформировались.

Так, в речной части (ниже Ангарска) водохранилища с менее прогретыми водами общая численность бактерий составила 2,2 миллиона клеток в миллилитре воды – нормальный показатель для такого типа водоёмов. В верхней русловой части Братского водохранилища, в районе городов Усолья, Свирска, показатели также в допустимых пределах – 2,6 и 2,1. На центральном участке водохранилища, который более прогрет, а вода в нём не такая проточная, как в русловой части, численность бактерий увеличивается почти до 6 млн. клеток на 1 миллилитр в поверхностном слое воды. 

За 50 лет существования водохранилища общая численность бактерий к сегодняшнему дню явно увечилась, приходят к однозначному выводу исследователи. Один из факторов – в водоём поступают загрязняющие вещест-ва с промышленными стоками и с хозбытовыми отходами населения. «Вот, например, мы видим на снимке из космоса, как поступают в реку Вихорева промышленные воды от крупных братских лесоперерабатывающих предприятий, – Анна Горшкова показывает слайд с чёрно-белым изображением: бурный поток от береговой части несётся к центру водоёма. – И в этом заливе, куда поступает вода, наблюдается цветение цианобактерий».

Микроорганизмы подкормились на промышленных стоках

Анализы воды из русловой части водохранилища показали, что там попадается малое количество водорослевых клеток. Зато наверстал упущенное фитопланктон непосредственно в водохранилище. Там он встречается в изобилии, комментирует учёный, что также является следствием загрязнения воды. Активное цветение фитопланктона указывает на наличие биогенных веществ в водоёме – азота, фосфора. «Это напрямую говорит о том, что идёт загрязнение хозбытовыми или промышленными стоками. Но мы пока не знаем, насколько добросовестно работают в районе Братского водохранилища промышленные предприятия. Какие стоки они сбрасывают, как работают очистные сооружения – сказать сложно.  И даже при наличии очистных сооружений, как мы знаем, бывают случаи сброса неочищенных стоков», – комментирует Валентина Парфенова.

Фитопланктон после отмирания служит питательным веществом для гетеротрофных микроорганизмов (бактерии, которые используют для своего питания органические вещества). Таким образом, благоприятная питательная среда для развития этих бактерий сложилась в Братском водохранилище в районе Ангарска, Усолья и Свирска. Содержание гетеротрофов в пробах, взятых около этих городов, в 15 раз выше, чем в воде средней и нижней частей водоёма. «Основная масса бактерий, развивающихся в водохранилище, связана именно с фитопланктоном, разложение которого активизирует их жизнедеятельность», – говорит Анна Горшкова.

По российским стандартам для рекреационного водопользования разрешается содержание не более 500 колониеобразующих единицы на 100 миллилитров жидкости. Для питьевого водоснабжения – не более 1 тысячи. И не более 100 колиформных бактерий допускается в сточных водах после их обработки. «Что мы наблюдаем по анализам. Возле крупных промышленных городов – Ангарска, Усолья, Свирска – обнаружили концентрацию бактерий в поверхностных пробах, которая намного превышает концентрацию в целом по водохранилищу. Возле Ангарска и Усолья вода не подходит ни для рекреационных целей, ни для водоснабжения, ни для хозяйственных и питьевых нужд», – делится результатами исследований сотрудница лаборатории.

Проводился также анализ по санитарно-биологическим показателям. В воде обнаружено содержание эшерихо коли (принадлежит к семейству кишечных палочек). «Надо отметить, что наличие этих бактерий может быть и следствием жизнедеятельности птиц, животных. Но на исследованном нами участке, где влияние природы достаточно умеренное, не надо делать отдельные исследования, чтобы понять: это результат деятельности человека. На качество воды повлияли фекальные загрязнения», – заявляет Горшкова.

«Проблема в том, что вода из водохранилищ у нас, как правило, не фильтруется, а только лишь хлорируется», – добавляет её коллега Валентина Парфенова. По её словам, коллеги из Германии рассказали о том, что у них очистка питьевой воды проходит в несколько этапов. Во-первых, вода пропускается через очень мощные фильтры, потом обрабатывается ультрафиолетом, зонируется, пропускается два раза через песок, тоже действующий как фильтр. После всего этого её накапливают в резервуарах больших объёмов и уже там хлорируют. «И даже при таком количестве денег, которое немцы тратят на очистку воды, у них обнаружены очень опасные бактерии – легионеллы», – рассказывает заведующая лабораторией.

Грант на поиски металлов

Между тем главные опасения у учёных вызывает ситуация по содержанию тяжёлых металлов в воде. Анна Горшкова сообщила, что в пробах обнаружено повышенное содержание формальдегида, фенола, ртути, меди и других токсичных веществ, поступающих со сточными водами из промышленных городов. 

Иркутяне планируют провести собственные исследования химического состава воды Братского водохранилища. «Эту работу надо делать срочно. Наиболее серьёзная обстановка, на наш взгляд, в районе реки Вихорева (Братский район, приток Ангары). Наверное, все помнят время, когда даже рыбу невозможно было ловить в водо-хранилище. Но никто не занимался исследованием современного состояния, а значит, никто не скажет, что происходит в водоёме сейчас», – рассказывает «СЭ» Валентина Парфенова.

Поделилась она своими опасениями и на одном из совещаний ещё при губернаторе Иркутской области Александре Тишанине: «Я перечисляла, какие заболевания могут развиваться у людей, использующих воду из Братского и Усть-Илимского водохранилищ. После этого выступали врачи, они подтверждали: да, на территории действительно серьёзные проблемы по заболеваниям почек, воспалительным процессам желудочно-кишечного тракта.

Сейчас иркутяне подали совместную с Институтом микробиологии и вирусологии (Украина) заявку в Российский фонд фундаментальных исследований и надеются, что каждая из сторон получит по 750 тысяч рублей для исследований.

Возле Ангарска и Усолья вода не подходит для рекреации и водоснабжения – считают лимнологи

Планируется не только сбор проб для химического анализа самой воды. Иркутские учёные заявляют, что намерены изучать микроорганизмы, которые выдерживают влияние тяжёлых металлов. Не исключено, что удастся найти возможность практического применения микроорганизмов в сибирских условиях для очистки водоёмов от промышленных сточных вод. В первую очередь речь идёт как раз о Братском водохранилище. «Очисткой  промышленных сточных вод от тяжелых металлов никто не занимается. А ведь это легко можно делать с помощью микроорганизмов. Мы будем изучать влияние токсичных металлов на физиологию микробов, попытаемся установить для них «порог» – максимально допустимые концентрации тяжёлых металлов, при которых микроорганизмы смогут продолжать свою жизнедеятельность. И при этом очищать водоём – перерабатывать химические соединения, выводить их на дно в виде менее токсичных осадков», – объясняет заведующая лабораторией.

На Украине устойчивость микроорганизмов к металлам изучается уже не первый год. Вся методология проведения таких исследований уже отработана. Нет у украинских учёных, по словам Валентины Парфеновой, возможности провести молекулярно-генетический анализ (делается при помощи электронного микроскопа), чтобы посмотреть, как организм бактерий реагирует на металл – собирается ли он на клеточной стенке или перерабатывается и выводится из экосистемы. Таким образом, иркутяне планируют со своей стороны оказать содействие в этих исследованиях, а украинские учёные поделятся своим опытом.

Правда, когда будет рассмотрена в РФФИ заявка на получение гранта, прогнозировать учёные не берутся. Как правило, процесс этот сильно затягивается. «Хорошо, что у нас в Сибири холоднее: часть проблем, связанных с качеством питьевой воды, которые возникают в той же Германии, отпадает», – заключают эксперты института.