Фосфорная нагрузка на Кондопожскую губу Онежского озера превышает критическую на 40%. К такому выводу пришли сотрудники Института водных проблем Севера КарНЦ РАН, изучив состояние залива в условиях воздействия ЦБК и форелевых хозяйств.

Наталия Калинкина выступает на Ученом совете. Фото: Мария Дмитриева

О результатах исследования Кондопожской губы Онежского озера рассказала на заседании Ученого совета КарНЦ РАН 26 ноября 2020 г. руководитель лаборатории гидробиологии Института водных проблем Севера доктор биологических наук Наталия Калинкина. «Черника» обратилась к ученым с просьбой передать суть доклада.

– Развитие садковых культур – это важный путь к обеспечению человечества пищей. Но их использование порождает большое количество экологических проблем, главная из которых – эвтрофирование водоемов, – отметила на заседании Наталия Калинкина.


Эфтрофирование – повышение уровня первичной продукции вод из-за увеличения концентрации биогенных элементов, в основном, азота и фосфора. Это может привести к бурному развитию водорослей и появлению цианобактерий, которые выделяют ядовитые токсины.


 

В северных заливах Онежского озера выращивается более 5 тысяч тонн форели. Ранее ученые КарНЦ РАН под руководством докторов биологических наук Ольги Стерлиговой и Николая Ильмаста исследовали губы Уницкую, Святуху и Кефтень. Анализ результатов этих работ показал превышение допустимого уровня антропогенной нагрузки по фосфору и азоту в Кефтень-губе из-за несоблюдения объема выращивания форели.

Однако до сих пор не изучалось влияние форелевых хозяйств на Кондопожскую губу, где выращивается основное количество форели в озере. Оставались неизученными и последствия совместного влияния на залив двух крупных источников загрязнения: целлюлозно-бумажного комбината и форелевых ферм. Новое исследование Института водных проблем Севера восполнило этот пробел.

Как менялась фосфорная нагрузка

На протяжении 90 лет фосфорная нагрузка на Кондопожскую губу менялась. По данным ученых, ее максимум пришелся на 1980-е годы, когда в строй вводилась станция биологической очистки сточных вод, из-за отладки она функционировала неравномерно. В этот период в залив поступило самое большое количество фосфора, что вызвало эвтрофирование залива. В последующие годы снижение производства, с одной стороны, и совершенствование системы очистных сооружений, с другой, привело к тому, что нагрузка на залив от ЦБК упала. За последние 10 лет количество фосфора, поступающего в озеро со стоками комбината, снизилось в 4 раза. Казалось бы, это должно привести к улучшению экологического состояния залива. Однако появился новый источник загрязнения – форелевые хозяйства.

Кондопожская губа Онежского озера. Схема из доклада Наталии Калинкиной на Учёном совете. Фото: Мария Дмитриева

Сегодня фосфорная нагрузка на залив, которая определяется тремя основными источниками – сточными водами ЦБК, отходами форелевых хозяйств и водами реки Суны, уже превышает критическую.

– Расчетная критическая нагрузка – это такая, при которой экосистема не сможет справиться с загрязнением, произойдет накопление вещества и эвтрофирование, – пояснила Наталия Калинкина. – Реальная фосфорная нагрузка на Кондопожскую губу превышает критическую на 40%.

Состояние планктона как доказательство

Чтобы проверить правильность прогнозных расчетов о превышении самоочистительной способности залива, эксперты вышли в озеро на научно-исследовательском судне «Эколог». Основным методом анализа стала биоиндикация, то есть оценка состояния планктонных и донных организмов. Именно они в конечном счете являются показателем всех изменений в химическом составе воды. Жизнедеятельность водных организмов определяет облик экосистемы и ее устойчивость к внешним воздействиям.

Научно-исследовательское судно «Эколог». Фото: http://water.krc.karelia.ru/section.php?plang=r&id=687

Так, ученые оценили показатели бактериопланктона в вершинной части губы, куда поступают стоки ЦБК, и серединной, где расположены форелевые хозяйства. Выяснилось, что до строительства ферм в вершинной части этот показатель был значительно выше. Но после создания хозяйств показатели стали соизмеримы. При этом количество сапрофитных бактерий в районе форелевых ферм оказалось значимо выше, чем на сопредельном участке залива. Это значит, что в районе хозяйств происходит загрязнение воды легко минерализуемым органическим веществом.

Оценка показателей концентрации хлорофилла А и продукции фитопланктона также подтверждает, что форелеводческая деятельность привела к развитию процессов загрязнения в новом, центральном, районе губы.

– Биоиндикация показала интенсивное развитие в районе форелевых хозяйств сообществ фитопланктона. Но пока еще основную его массу составляют характерные для Онежского озера обычные виды диатомовых водорослей. Случаи доминирования опасных зеленых и сине-зеленых водорослей очень редки. Это наиболее важный показатель того, что еще не наблюдается критической стадии эвтрофирования, – отметила Наталия Калинкина.

Также ученые оценили показатели зоопланктона в разных участках Кондопожской губы. Так, в районе форелевых хозяйств доминируют коловратки и циклопы, причем отмечается уменьшение размера особей. Эти изменения – признаки эвтрофирования водоема.

Неиспользованные корма, продукты жизнедеятельности, лекарственные препараты форелевого производства – все это оседает на дне, поэтому бентос (придонные организмы) в первую очередь испытывает негативное влияние. Ученые выделяют в этом заливе три основные зоны.

Кондопожская губа. Схема зонированя из доклада Наталии Калинкиной на Ученом совете. Фото: Мария Дмитриева

В районе сброса сточных вод ЦБК – мертвая зона, здесь вообще нет организмов бентоса. Вторая часть – зона деградации бентосных сообществ, в которой отмечаются только устойчивые к загрязнению и фактически полному отсутствию кислорода представители хираномид и олигохет. И, наконец, третья – зона экологического благополучия, где в больших количествах представлены чувствительные к загрязнению реликтовые рачки. Близ форелевых хозяйств эти показатели бентоса близки к уровню зоны деградации.

Есть ли решение проблемы?

Наталия Калинкина также представила мировой опыт решения подобных экологических проблем. В Канаде, например, рыба в садках выращивается в основном на морских акваториях. Первый опыт форелевого хозяйства на озерах в этой стране был организован в 1985 году на оз. Гурон. Садки разместили в одном из проливов на глубине 40 м. Спустя 10 лет отметили рост водорослей. Анализ исследований показал низкий уровень кислорода и даже бескислородные условия на глубине более 13 м, повышенные концентрации фосфора. В итоге через 13 лет все рыбные садки удалили с этого участка. В других районах озера Гурон садки продолжают функционировать. Однако, объем воды в Гуроне – 3,5 тыс. куб. км, что в 12 раз больше, чем в Онежском озере, а объем выращиваемой форели – 3,5 тыс. тонн (в Онего – около 5 тыс. тонн).

В США выращивание рыбы в садках допустимо только в частных владениях. Доминируют аквакультуры в открытых прудах, а садковое выращивание представлено незначительными объемами производства. Например, в штате Вашингтон на реке Колумбия расположено единственное в своем роде самое крупное садковое хозяйство по выращиванию форели в стране. Его годовое производство составляет 2 тыс. тонн.

В целом в Северной Америке пресноводное садковое выращивание ограничено частными водоемами. Лишь в нескольких штатах или провинциях разрешают заниматься промышленным производством в водоемах общественного значения.

Как пояснила Наталия Калинкина, опасных последствий интенсивного выращивания рыбы помогает избежать высокая проточность водоемов в районах расположения садков. Этого можно добиться, например, если перенести производство на море. Для аквакультур в морских экосистемах решение проблемы найдено – размещать садки как можно дальше от берега, там, где обеспечен хороший водообмен с придонной частью моря.

В Северной Европе основное производство аквакультуры, использующее садковые технологии, осуществляется в морских водах. Большая часть продукции производится в Норвегии, Шотландии, Ирландии и на Фарерских островах. За последние 50 лет объемы производства в Европе выросли в геометрической прогрессии, но именно за счет морских ферм. В Финляндии порядка 80% выращиваемой форели приходится на водоемы Балтийского моря.

Для пресных водоемов также есть определенные решения. Так, в странах Евросоюза по новой директиве необходимо создание экологически безопасных производственных экосистем пресноводной садковой аквакультуры.

– Рекомендуется переходить на частично замкнутое водоснабжение. Чтобы минимизировать ущерб, в Евросоюзе внедряют так называемые рециркуляционные системы аквакультуры. Такая система имеет специальный реактор, который позволяет переводить соединения азота в молекулярный азот и переходить на практически полностью замкнутое водоснабжение. Однако стоимость этих систем очень высока. Другой путь минимизации ущерба – размещение садков в небольших прудах. Стоки от таких садков перед сбросом в водоем очищают с помощью химических и биологических фильтров, – рассказала руководитель лаборатории гидробиологии.

Члены Ученого совета КарНЦ РАН разделяют обеспокоенность коллег. Онежское и Ладожское озера являются уникальными источниками пресной воды, значение которых невозможно переоценить. При этом ученые осознают роль рыбного производства для экономики республики. Карелия поставляет более 70% товарной российской форели, отрасль обеспечивает сотни рабочих мест.

– Мы не говорим о том, что все форелеводческие хозяйства нужно срочно закрывать и перемещать на Белое море, понимая, что за производством стоят реальные люди, семьи, – резюмировала Наталия Калинкина. – Однако органам власти, регулирующим объемы производства, необходимо задуматься о том, чтобы не увеличивать нагрузку на Онежское озеро, самоочищающая способность которого уже превышена. Надо начать постепенный переход к более безопасным для окружающей среды технологиям.  Да, это дорого, но какова стоимость чистой пресной воды?

По итогам исследования и профессионального обсуждения его результатов эксперты КарНЦ РАН подготовили материалы для органов власти. Теперь чиновники должны решить, как применить выводы ученых. Путь по очищению озера может занять десятилетия, но начинать его нужно уже сегодня.

Предыдущая статьяУпразднение Конституционного суда
Следующая статьяО старостах, штрафах и социальных выплатах пожилым людям
Мария Дмитриева
Журналист, редактор, научный коммуникатор. В прошлом – корреспондент, редактор сайта газеты "Петрозаводск", заместитель главного редактора сайта "Учительской газеты". Сегодня – ведущий специалист службы научной коммуникации Карельского научного центра РАН.