CC BY
332022;7(4):299-304
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISSN 2500-1582 (print) ISSN 2500-1574 (online)
ЭКОЛОГИЯ
Краткое сообщение УДК 504-03
DOI: 10.21285/2500-1582-2022-4-299-304
®
Изменение экологической ситуации в п. Листвянка за период с 2017 по 2022 год
Наталья Леонидовна Дорофеева1, Дарья Евгеньевна Желонкина2 м
12Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия
1dorofeeva@istu.edu 2d_zhelonkina@mail.ru
Аннотация. В данной статье рассматривается проблема ухудшения качества вод озера Байкал и изменения их состава. Байкал является единственным в России крупным озером и занимает 6 место в мире по запасам питьевой воды, нехватка которой уже наблюдается в ряде стран. Несмотря на то, что развивать туризм в Сибири начали не так давно, экосистеме озера уже нанесен большой ущерб. Для выявления причин изменения качества воды были взяты пробы в районе поселка Листвянка, проанализированы качественные показатели и проведено их сравнение с полученными в 2017 и 2020 годах. В результате исследования было установлено, что изменение состава вод вызвано неверной утилизацией бытовых отходов и современных моющих средств, содержащих органические вещества и производные нефтепродуктов. В статье приведено описание существующих очистных сооружений посёлка Листвянка, и отмечены недостатки реализованного проекта. Разлагающиеся отходы повышают температуру вод в заливах, что приводит к появлению спирогиры, блокирующей транспорт кислорода к обитателям озера. Дальнейшее распространение спирогиры ведет к экологической катастрофе. К сожалению, для восстановления экосистемы недостаточно лишь ограничения туризма, поэтому предложены мероприятия, позволяющие увеличить производительность очистных сооружений с минимумом финансовых затрат.
Ключевые слова: экология, озеро Байкал, загрязнение воды, очистные сооружения, водоотведение
Для цитирования: Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации в п. Листвянка за период с 2017 по 2022 год // XXI век. Техносферная безопасность. 2022. Т. 7. № 4. С. 299-304. №рэ:/^ок огд/10.21285/2500-1582-2022-4-299-304.
ECOLOGY
Brief communication
Changes in the environmental situation in Listvyanka in 2017-2022
Natal'ya L. Dorofeeva1, Dar'ya E. Zhelonkina2EI
12Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia
1dorofeeva@istu.edu 2d_zhelonkina@mail.ru
Abstract. The article deals with the problem of deterioration in the quality of the waters of Lake Baikal and changes in their composition. Baikal is the only large lake in Russia. It ranks sixth in the world in terms of the volume of drinking water reserves whose shortage is observed in a number of countries. Due to the development of tourism in Siberia, the lake ecosystem has already suffered great damage. To identify the reasons for the change in water quality, samples were taken in Listvyanka; quality indicators were analyzed and compared with those obtained in 2017 and 2020. The study revealed that the change in the water composition was caused by improper disposal of household waste and modern detergents containing organic substances and derivatives of petroleum products. Decaying waste increases the water temperature in the bays, which causes the appearance of spirogyra blocking the transport of oxygen to the lake inhabitants. The further spread of spirogyra can cause an ecological disaster. The article describes treatment facilities in Listvyanka and shortcomings of the project. Unfortunately, to restore the ecosystem, it is not enough to limit tourism; measures aimed to improve the productivity of these treatment facilities with a minimum of financial costs are required.
Keywords: ecology, Lake Baikal, water pollution, treatment facilities, wastewater disposal
For citation: Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation in Listvyanka in 2017-2022. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' = XXI century. Technosphere Safety. 2022;7(4):299-304. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2500-1582-2022-4-299-304.
© Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е., 2022
https://tb.istu.edu/jour/index
kF3
299
9 9
Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации... Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation ...
ВВЕДЕНИЕ
Мировые запасы пресной воды ограниченны, поэтому в некоторых регионах из-за нехватки воды ее потребление регулируется [1]. Так, правительство в Кейптауне (ЮАР) утверждало, что «...при нынешнем уровне расхода питьевой воды ее ресурсы в столице будут исчерпаны в 2018 году. Жителям столицы рекомендовали принимать душ не более двух минут, не мыть автомобили, не поливать сады и ограничить использование стиральных машин». В 2016 году в Индии из-за антисанитарных условий, вызванных нехваткой чистой воды, появилось рекордное число детей с задержкой в умственном и физическом развитии. Это побудило правительство принять программу «Чистая Индия», предлагавшую к 2019 году очистить улицы страны, а каждому жителю обеспечить доступ к питьевой воде. Программа однако осталась нереализованной [3].
Наибольший запас пресной воды содержится в ледниках, но непосредственное его использование затруднено из-за вечной мерзлоты. Более доступный источник питьевой воды - пресные озера, к которым относятся Верхнее (Северная Америка); Виктория (Восточная Африка); Гу-
рон (на границе США и Канады); Мичиган (США); Танганьика (Центральная Африка); Байкал (Россия) и Большое Медвежье озеро (Северная Америка). Мы рассмотрим экологическую обстановку в п. Листвянка и проанализируем ее возможное влияние на качество воды озера Байкал.
Географическое положение п. Листвянка - юг Восточной Сибири, южная часть озера Байкал (60 км от г. Иркутск). Поселок возник примерно в начале 18 века1, что совпадает со временем открытия озера и началом изучения его уникальной флоры и фауны. Листвянка, как можно увидеть на рис. 1, имеет большую протяженность вдоль береговой линии, что делает поселок популярным туристическим местом, выгодным для строительства новых гостиничных комплексов. На данный момент в Листвянке функционирует порядка 100 домов отдыха и гостиниц.
В то же время в Листвянке не организован сбор и вывоз мусора, не производится надлежащая очистка сточных вод. Туристы и жители используют пластиковую посуду и современные моющие средства, содержащие органические вещества и производные нефтепродуктов. Прогулочные катера и яхты сбрасывают грязные воды и стоки
Рис. 1. Карта поселка Листвянка Fig. 1. The map of Listvyanka
1О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2020 году. Государственный доклад. Иркутск: ООО «Мегапринт», 2021. 330 с.
-у.
300
ш
https://tb.istu.edu/jour/index
Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации... Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation ...
без очистки, так что каждый год в озеро попадает около 160 тонн нефтепродуктов. Изношенные канализационные сети и очистные сооружения поселков по берегам впадающих в озеро рек не справляются с увеличившимися нагрузками, а образование неорганизованных свалок вдоль побережья усугубляет экологическую ситуацию.
В таблице представлены результаты анализа воды за 2017, 2020 и 2022 год.
Как видим, в течение исследуемого периода усилилась минерализация воды, и увеличилось содержание в ней взвешенных веществ и нефтепродуктов. Концентрация фосфатов, аммония, железа, азотосодержащих компонентов в воде прибрежной зоны превышает предельно допустимые концентрации в питьевой воде2 [11]. Если в ближайшее время не будет выработан более эффективный подход к решению экологических проблем Байкала, это приведет к необратимым последствиям для экосистемы озера [10].
Водоснабжение в Листвянке осуществляется от двух водозаборов: «Мыс Рогатка» и «Байкал». Первый проведен к санаторию «Байкал», жилым домам по ул. Академическая, Байкальскому экологическому музею, Таблица. Средние результаты анализа химического Table. Average results of water chemistry analysis
«Байкал-отелю», электрокотельной «Байкал». Второй водозабор снабжает жилые дома по ул. Гудина, ул. Горького, среднюю школу и «Аквариум байкальской нерпы». Объем централизованно отводимых стоков - 0,5 тыс. м3 в сутки. Хозяйственно-бытовые сточные воды от указанных учреждений и гостиничных комплексов стекают на главную канализационную насосную станцию (ГКНС), из которой по напорному коллектору протяженностью около 5 км перекачиваются насосами на канализационные очистные сооружения (КОС), расположенные в пади Распопиха2. Все трубопроводы и оборудование изношены на 90 %.
Канализационные очистные сооружения поселка Листвянка принимают стоки из населённых пунктов Байкальского тракта, а также из гостиниц и домов отдыха самого поселка. Сточные воды, привозимые спецтранспортом, поступают в колодец внутренней сети КОС, откуда насосом подаются в приемную камеру. Далее сточные воды поступают на решетки и направляются на песколовки. Этап отстаивания отсутствует из-за нехватки соответствующего оборудования, поэтому соверша-состава воды
Компонент, мг/дм3 2017 год 2020 год 2022 год ПДК, мг/дм3
pH 7,3 7,5 7,4 6,0-9,0
Взвешенные вещества 0,01 0,05 9,6 10
Нефтепродукты 0,02 0,06 0,07 0,05
Минерализация 96,3 97 193,6 -
SO: 6,07 5,7 8,19 100
NO3 0,01 0,01 0,16 9
HCO3 57,39 63 65 -
Fe+3 0,01 0,02 0,05 0,1
nh4 0,1 1,01 0,1 0,5
PO4 0,05 1,6 0,05 0,2
2Энциклопедический справочник. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ Сибирского отделения РАН, 2009. 608 с.
https://tb.istu.edu/jour/index
kF3
301
1 1
Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации... Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation ...
ется переход напрямую к биологической очистке, при которой используются две линии реакторов очистки, вторичных отстойников и аэробных стабилизаторов. Согласно проекту существующих очистных сооружений производительность одной линии составляет 1400 м3 в сутки, двух линий - 2800 м3 в сутки соответственно. В настоящее время функционирует только одна линия блока емкостей; вторая не эксплуатируется с момента постройки и находится в частично разрушенном состоянии. Представляется необходимым заменить коллекторы на новые, имеющие большую пропускную способность, и обновить системы очистки, что поможет снизить риск попадания неочищенных стоков в Байкал3.
Ухудшение экологической обстановки привело к заражению примерно 50 % побережья Байкала спирогирой - разновидностью нитчатых харофитовых водорослей из семейства зигнемовых. На рисунке 2 показано побережье озера Байкал, зараженное спирогирой [8]. Спирогира представляет собой неветвящуюся нить, состоящую из одного ряда цилиндрических клеток величиной до 0,01 мм. Каждая клетка спирогиры находится в покрытой слизью целлюлозной стенке, закрученные спиралью хлоропласты которой легко распознаются по внешнему виду. Основным фактором, оказавшим наибольшее влияние на появление и распространение спирогиры, можно назвать попадание в озеро со сточными водами современных моющих средств, содержащих органические вещества, производные нефтепродуктов, а также фосфаты, которые провоцируют эвтрофикацию, то есть массовый рост в воде фитопланктона и микроводорослей. Другим фактором является неэффективная утилизация мусора, приводящая к его попаданию в воды Байкала. Разлагающиеся отходы поднимают темпера-
туру вод в заливах, что также способствует росту спирогиры.
Рис. 2. Спирогира на дне Байкала
Fig. 2. Spirogyra at the bottom of Lake Baikal
Спирогира снижает количество кислорода, поступающего к обитателям озера, в том числе к губкам, фильтрующим воду, и к эндемикам Байкала эпишуре - рачкам, сохраняющим кристальную чистоту воды, а также являющимся основной пищей байкальского омуля. Из-за ограничения жизненного пространства и нехватки кислорода эндемики погибают, вследствие чего вода становится непригодной для употребления.
Итак, необходимыми представляются строительство новых очистных сооружений в посёлке Листвянка и организация сбора канализационных стоков поселков, расположенных вдоль берегов рек, впадающих в озеро. В местах туристического отдыха должен быть организован сбор и утилизация отходов. Следует обеспечить регулярное и достаточное финансирование работы судна «Самотлор», собирающего отходы
Аналитический отчет по разработке региональной концепции развития системы водоотведения в центральной экологической зоне Байкальской природной территории. М., 2019. 497 с.
О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2018 году. Государственный доклад. Иркутск: ООО «Мегапринт», 2019. 307 с.
-у.
302
ш
https://tb.istu.edu/jour/index
Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации ... Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation ...
с поверхности водоёма. В дальнейшем необходимо развитие инфраструктуры с учетом туристических маршрутов и создание экологических троп для доступного и безопасного
посещения близлежащих горных массивов. В совокупности указанные меры позволят снизить уровень негативной нагрузки на водные ресурсы уникального озера [7, 9].
Список источников
1. Исаев В. А. Сколько пресной воды на Земле: основные источники, проблема дефицита // VodaSila. ru. 2020. [Электронный ресурс]. URL: https://vodasila. ru/o-vode/skolko-presnoj-na-zemle-osnovnye-istochn iki?ysclid=lafr4b7x7c911476003 (14.11.2022).
2. Барабанщиков Д. А., Сердюкова А. Ф. Экологические проблемы озера Байкал // Молодой ученый. 2017. № 25. С. 104-107.
3. Кирьянов P. Проблемный пояс: 7 регионов мира с дефицитом пресной воды // Рамблер. 2021. [Электронный ресурс]. URL: https://finance.rambler.ru/ other/47196030-problemnyy-poyas-7-regionov-mira-s-defitsitom-presnoy-vody/?ysclid=lafrj8jkki531760491 (14.11.2022).
4. Гайсина А. Д., Липис Е. А. Экологическая обстановка Байкала как острая проблема России // Экономика, экология и общество России в 21-м столетии. 2021. № 1. С. 22-27.
5. Кривошеева А. А. Спирогира - одна из главных проблем здоровья озера Байкал // Молодой ученый. 2022. № 28. С. 138-141.
6. Мамонов А. О., Пилипенко Д. Н., Тимофеев Л. А. Экологические проблемы озера Байкал и пути их ре-
шения // Сфера знаний в вопросах культуры, науки и образования: сб. матер. Междунар. науч.-практ. мероприятий Общества Науки и Творчества. Казань: Изд-во ООО «СитИвент», 2018. С. 103-106.
7. Волков С. Н. По Байкалу. М.: АСТ, 2010. 568 с.
8. Чернов А. Спирогира на Байкале // LES.Alpha. 2017. [Электронный ресурс]. URL: https://les.media/ articles/198642-spirogira (14.11.2022).
9. Сычев М. А., Макаров В. А. Экологические проблемы озера Байкал // Актуальные проблемы науки и практики. 2020. № 1. С. 37-40.
10. Невиницына В. С., Осипкина Ю. А., Нотки-на В. О., Слободенюк А. И. Проблемы сохранения экологической безопасности озера Байкал // Наука и инновации в XXI веке: актуальные вопросы, открытия и достижения: сб. статей XXVI Междунар. науч.-практ. конф. (г. Пенза, 25 августа 2021 г.). Пенза: Изд-во «Наука и Просвещение», 2021. С. 76-79.
11. Иванилова Е. А. Анализ экологического состояния в центральной зоне Байкальской природной территории на примере пос. Листвянка // Молодежный вестник ИРГТУ. 2019. Т. 9. № 4. С. 55-59.
References
1. Isaev V. A. How much fresh water is there on the Earth: sources, shortage. VodaSila.ru. 2020. Available from: https://vodasila.ru/o-vode/skolko-presnoj-na-zem-Ie-osnovnye-istochniki?ysclid=lafr4b7x7c911476003 [Accessed 14 th November 2022]. (In Russ.).
2. Barabanshchikov D. A., Serdyukova A. F. Ecological problems of Lake Baikal. Young Scientist. 2017;25:104-107. (In Russ.).
3. Kir'yanov R. Problem belt: seven regions with a shortage of fresh water. Rambler. 2021. Available from: https://finance.rambler.ru/other/47196030-prob-lemnyy-poyas-7-regionov-mira-s-defitsitom-presnoy-vody/?ysclid=lafrj8jkki531760491 [Accessed 14 th November 2022]. (In Russ.).
4. Gaisina A. D., Lipis E. A. The ecological situation of lake Baikal as an acute problem of Russia. Economy, ecology and society of Russia in 21'st century. 2021;1:22-27. (In Russ.).
5. Krivosheeva A. A. Spirogyra is one of the main health problems of Lake Baikal. Young Scientist. 2022;28:138-141. (In Russ.).
6. Mamonov A. O., Pilipenko D. N., Timofeev L. A. Ecological problems of Lake Baikal and ways to solve them. In: Sfera znanii v voprosakh kul'tury, naukiiobra-zovaniya: sbornik materialov Mezhdunarodnykh nauch-no-prakticheskikh meropriyatii Obshchestva Nauki i Tvorchestva = The sphere of knowledge in culture, science and education: collection of materials from
International scientific and practical events of the Art & Science Association. Kazan': OOO "SiTIvenT"; 2018, p. 103-106. (In Russ.).
7. Volkov S. N. Along Baikal. Moscow: AST; 2010, 568 p. (In Russ.).
8. Chernov A. Spirogyra in Lake Baikal. LES.Alpha. 2017. Available from: https://les.media/arti-cles/198642-spirogira [Accessed 14'th November 2022]. (In Russ.).
9. Sychev M. A., Makarov V. A. Ecological problems of Lake Baikal. Aktual'nye problemy nauki i praktiki. 2020;1:37-40. (In Russ.).
10. Nevinitsyna V. S., Osipkina Y. A., Notkina V. O., Slobodenyuk A. I. Problems of conservation of environmental safety of Lake Baikal. In: Nauka i innovatsii vXXI veke: aktual'nye voprosy, otkrytiya i dostizheniya: sbornik statei XXVI Mezhdunarodnoi nauchno-prak-ticheskoi konferentsii = Science and innovations in the 21'st century: topical issues, discoveries and achievements: collection of articles of the 26'th International Scientific and Practical Conference. 25 August 2021, Penza. Penza: Nauka i Prosveshchenie; 2021, p. 76-79. (In Russ.).
11. Ivanilova E. A. Analysis of the ecological state in the central zone of the Baikal natural territory in the case of Listvyanka village. Young Researchers' Journal of Irkutsk National Research Technical University. 2019;9(4):55-59. (In Russ.).
https://tb.istu.edu/jour/index
kF3
303
3 3
Дорофеева Н. Л., Желонкина Д. Е. Изменение экологической ситуации ... Dorofeeva N. L., Zhelonkina D. E. Changes in the environmental situation ...
Информация об авторах
Н. Л. Дорофеева,
кандидат технических наук,
доцент кафедры «Механика и сопротивление
материалов»,
Иркутский национальный исследовательский
технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия
Д. Е. Желонкина,
бакалавр,
Иркутский национальный исследовательский
технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия
Вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Дорофеева Н. Л. несет ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Поступила в редакцию 27.10.2022. Одобрена после рецензирования 25.11.2022. Принята к публикации 1.12.2022.
Information about the authors
Natal'ya L. Dorofeeva,
Cand. Sci. (Eng.),
Associate Professor, "Mechanics
and Materials Strength" Department,
Irkutsk National Research Technical University,
83 Lermontov St., 664074 Irkutsk, Russia
Dar'ya E. Zhelonkina,
Bachelor's degree student,
Irkutsk National Research Technical University,
83 Lermontov St., 664074 Irkutsk, Russia
Contribution of the author's
The authors contributed equally to this article. Dorofeeva N. L. bears the responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests.
All authors have read and approved the final manuscript.
The article was submitted 27.10.2022. Approved after reviewing 25.11.2022. Accepted for publication 1.12.2022.
s' -v.
304
Ш
https://tb.istu.edu/jour/index
