Реферат: Экологические проблемы озера Байкал 2

Экосистема прудов и озер

Природный водоем представляет собой биологически сбалансированную экологическую систему, настроенную на самоочищение и самовосстановление. Это естественное состояние биологического баланса может быть нарушено как в результате естественного старения водоема, накапливания в водоеме естественной органики: листвы, веток, экскрементов рыб и водоплавающих птиц, отмерших водных растений, так и в результате интенсивного загрязнения водоема органическими веществами и питательными (биогенными) элементами: мусор, ливневые сточные воды, нанос с полей и дорог, плохо очищенные сточные воды, канализация, удобрения в изобилии доставляют в водоем органику. Попав в водоем, органические вещества частично растворяются в воде, частично опускаются на дно водоема, где из них формируется органическая биомасса донного ила, подвергающаяся непрерывному разложению гнилостными бактериями и грибками. При разложении, органические вещества интенсивно забирают из воды растворенный кислород, выделяя в воду продукты распада - питательные (биогенные) элементы азота, фосфора. Избыток в водоеме органических веществ и питательных элементов приводит сначала к нарушению биологического равновесия и подавлению биологического самоочищения водоема, а затем к изменению типа экосистемы пруда или озера на эвтрофный - т.е. к заболачиванию. Признаками интенсивного загрязнения являются высокий уровень донного осадка, высокая мутность воды особенно в теплый период, пленка на поверхности водного зеркала, неприятный запах, активное газообразование, периодические заморы, неконтролируемое размножение фитопланктона: сине-зеленые водоросли, тина, ряска. Вспышки размножения cине-зеленых водорослей ("цветение" водоема) чередуются с заморами, т.к. разложение биомассы отмирающих сине-зеленых водорослей забирает из воды жизненно необходимый кислород и вырабатывает питательные элементы для нового массового "цветения".

Загрязнение водоема в первую очередь отрицательно воздействует на ключевой элемент биологического равновесия и самоочищения водоема - состав полезной микрофлоры водоема (биоценоз). Число полезных микроорганизмов в 1 мл. загрязненной воды резко сокращается, обедняется и изменяется их видовой состав, в то же время в грязной воде активно развиваются потенциально опасные микроорганизмы функционирующие при +30-37 С, таким образом загрязнением подавляются микробное самоочищение и самообеззараживание водоема. Водоемы с нарушенным микробиологическим самоочищением быстрее перенасыщаются неокисленной органикой и биогенными элементами, что необратимо приводит к эвтрофикации (заболачиванию) водоема - изменению типа водной экосистемы пруда или озера на болотный. Для спасения и восстановления водоема необходима интенсивная очистка воды и донных отложений от гниющей органики и биогенных элементов, восстановление кислородного режима и механизмов биологического самоочищения водоема. Борьба с загрязнением водоема сине-зелеными водорослями, тиной, ряской также не рассматривается отдельно от очистки водоема от органического и биогенного загрязнения, восстановления биологического баланса и самоочищения.

Раздел "Экосистемы".

• Понятие экосистемы.
• Структура экосистемы.
• Принципы функционирования экосистем.
• Энергетика экосистем.
• Продуктивность экосистем.
• Динамика экосистем.
• Биологическое разнообразие - основное условие устойчивости экосистем

1. Понятие экосистемы.

Д.Ф. Оуэн.
Сообщество живых организмов вместе с неживой частью среды, в которой оно находится, и всеми разнообразными взаимодействиями называют экосистемой, термин сам себя поясняющий. Самым важным признаком экосистемы является ее независимость от внешних источников вещества и энергии, но не от солнечного света. Другим важным признаком считается ее способность обеспечивать круговорот веществ, включая воду и другие неорганические соединения и элементы, необходимые для сохранения жизни. Экосистему можно рассматривать на нескольких уровнях: оправдан взгляд на весь живой мир как на одну огромную экосистему, однако чаще и конструктивнее мы говорим об экосистеме дождевого леса, экосистеме дубравы; но можно не ограничивать размер и полноту сообществ, поэтому вполне уместно утверждение о существовании экосистемы, сконцентрированной вокруг отдельного растения. Обязательное обстоятельство, которое следует учитывать при введении этого понятия, заключается в том, что оно включает все, что способствует поддержанию жизни в пределах определенного пространства и времени.

В. В. Денисов.
Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой.
Природные экосистемы могут быть самого различного объема и протяжения. Это и капля воды с ее обитателями, и лужа, пруд, луг, тайга, степь. Но любая экосистема, большая она или маленькая, включает в себя живую часть (биоценоз) и ее физическое, то есть неживое, окружение. При этом малые экосистемы входят в состав все более крупных, вплоть до глобальной экосистемы Земля, а общий биологический круговорот вещества на планете также складывается из взаимодействия множества более мелких, частных круговоротов. Сразу отметим, что понятия ,,экосистем'' и ,,биогеоценоз'' близки по сути. Но если первое из них приложимо для обозначения систем, обеспечивающих круговорот любого ранга, то ,,биогеоценоз'' - понятие территориальное, относящееся к таким участкам суши, которые заняты фитоценозами. Концепции экосистем и биогеоценозов, дополняя и обогащая друг друга, позволяют рассматривать функциональные связи сообществ и окружающей их неорганической среды в разных аспектах
и с разных точек зрения.

Ю. Одум.
Живые организмы и их неживое (абиотичечкое) окружение неразделимо связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённые биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями, представляют собой экологическую систему или экосистему.
Экосистема - основная функционирующая единица в экологии, поскольку в неё входят и живые организмы, и неживая среда - компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга и необходимые для поддержания жизни в той её форме, которая существует на Земле.

Все выше написанные определения сформулированы по-разному, но многое у них всё же похоже: экосистема - совокупность живой и неживой частей природы, которые взаимодействуют друг с другом.

Вверх

2. Структура экосистемы

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материальио-энергетическим связями. Растения могут существовать только за счёт постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей, Гетеротрофы живут за счёт автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода. В любом конкретном местообитании запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов, так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.
Для поддержания круговорота веществ в системе необходимо наличие запаса неорганических молекул в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.
Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счёт неорганических соединений.
Консументы - это гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов н, трансформирующие его в новые формы.
Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Классификация эта относительна, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов, в течение жизни выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.
В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена - консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например в тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные, и их деятельность по поддержанию и ускорению циклической миграции атомов в экосистемах сложна и многообразна.
Масштабы экосистем в природе чрезвычайно различны. Неодинакова также степень замкнутости поддерживаемых в них круговоротов вещества, т. е. многократность вовлечения одних и тех же атомов в циклы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.
В подушке лишайников мы найдем все необходимые компоненты экосистемы. Продуценты - симбиотические водоросли, осуществляющие фотосинтез. В качество консументов выступают некоторые мелкие членистоногие, питающиеся живыми тканями лишайника, а также грибные гифы, по существу паразитирующие на клетках водорослей. И гифы грибов, и большинство микроскопических животных, обитающих в лишайниковых подушках (клещи, коллемболы, нематоды, коловратки, простейшие), выступают и в роли продуцентов. Грибные гифы живут не только за счет живых, но и за счет погибших клеток водорослей, а мелкие животные-сапрофаги перерабатывают отмершие слоевища, в разрушении которых им помогают многочисленные микроорганизмы. Степень замкнутости круговорота в такой системе очень невелика: значительная часть продуктов распада выносится за пределы лишайника: вымывается дождевыми водами, осыпается вниз со ствола. Кроме того, часть животных мигрирует в другие местообитания. Тем не менее, часть атомов успевает пройти несколько циклов, включаясь в тела живых организмов и освобождаясь из них, прежде чем покинут данную экосистему,
В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т. п.). Однако ни одна, даже самая крупная, экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота. Материки интенсивно обмениваются веществом с океанами, причем большую роль в этих процессах играет атмосфера, и вся наша планета часть материи получает из космического пространства, а часть отдаст в космос.
В соответствии с иерархией сообществ жизнь на Земле проявляется и в иерархичности соответствующих экосистем. Экосистемная организация жизни является одним из необходимых условий ее существования. Запасы биогенных элементов, из которых строят тела живые организмы, на Земле в целом и в каждом конкретном участке на ее поверхности небезграничны, Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимого для продолжения жизни. Поддержать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов. Таким образом, функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы - древнейшее свойство жизни.

Вверх

3. Принципы функционирования экосистем.

Первый признак функционирования экосистем:

Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

Этот принцип гармонирует с законом сохранения массы. Поскольку атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях и запас их практически неограничен. Именно это и происходит в природных экосистемах.
Очень важно подчеркнуть, однако, что биологический круговорот не совершается исключительно за счет вещества, поскольку он - результат деятельности организмов, для обеспечения жизнедеятельности которых требуются постоянные энергетические затраты, поставляемые Солнцем. Энергия солнечных лучей, поглощаемая зелеными растениями, в отличие от химических элементов, не может использоваться организмами бесконечно. Данное заключение вытекает из второго закона термодинамики: энергия при превращении из одной формы в другую, то есть при совершении работы, частично переходит в тепловую форму и рассеивается в окружающей среде.
Следовательно, каждый цикл круговорота, зависящий от активности организмов и сопровождаемый потерями энергии из них, требует все новых поступлений энергии.
Итак, существование экосистем любого ранга и вообще жизни на Земле обусловлено постоянным круговоротом веществ, который, в свою очередь, поддерживается постоянным притоком солнечной энергии. В этом состоит второй основной принцип функционирования экосистем:

Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

Вверх

4. Энергетика экосистем.

Говоря о потоках вещества и энергии, следует четко определиться в этих терминах:
Поток вещества - перемещение последнего в форме химических элементов и их соединений от продуцентов к редуцентам (через консументы или без них).
Поток энергии - переход энергии в виде химических связей органических соединений (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к другому (более высокому).
Следует указать, что в отличие от веществ, которые постоянно циркулируют по разным блокам экосистемы и всегда могут вновь входить в круговорот, поступившая энергия может быть использована только один раз.
Как универсальное явление природы, односторонний приток энергии обусловлен действием законов термодинамики. Согласно первому из них: энергия может переходить из одной формы (энергия света) в другую (потенциальную энергию пищи), но она никогда не создается вновь и не исчезает бесследно. Второй же закон термодинамики утверждает, что не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой ее части, По этой причине не может быть превращений, например, пищи в вещество, из которого состоит тело организма, идущих со 100% эффективностью.
Таким образом, функционирование всех экосистем определяется постоянным притоком энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их существования и самовоспроизведения.
При изучении развития экосистем следует учитывать и конкурентные отношения. В этом аспекте большой интерес представляет закон максимизации энергии (Г. Одум - Э. Одум):

В соперничестве с другими экосистемами выживает (сохраняется) та из них, которая наилучшим образом способствует поступлению энергии и использует максимальное ее количество наиболее эффективным способом.

Авторы данного закона пишут: <<с этой целью система: 1) создает накопители (хранилища) высококачественной энергии (например, запасы жира); 2) затрачивает определенное количество накопленной энергии на обеспечение поступления новой энергии; 3) обеспечивает круговорот различных веществ; 4) создает механизмы регулирования, поддерживающие устойчивость системы и ее способность к приспособлению к изменяющимся условиям; 5) налаживает с другими системами обмен, необходимый для обеспечения потребности в энергии специальных видов>>,
Необходимо подчеркнуть важное обстоятельство: закон максимизации энергии справедлив и в отношении информации, следовательно его возможно рассматривать и как закон максимизации энергии и информации с такой формулировкой:

Наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации.

Отметим, что максимальное поступление вещества, как такового, еще не гарантирует успеха системе в конкурентной группе других аналогичных систем.
Ранее отмечалось, что между организмами биоценоза возникают и устанавливаются прочные пищевые взаимоотношения или цепь питания. Последняя состоит из трех основных звеньев: продуцентов, консументов и редуцентов.
Цепи питания, начинающиеся с фотосинтезирующих организмов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, которые начинаются с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных - детритными цепями.
Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем, он характеризуется различной интенсивностью протекания потока веществ и энергии.
Первый трофический уровень - это всегда продуценты; растительноядные консументы относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм - к третьему; потребляющие других плотоядных - соответственно к четвертому и т.д.
Поэтому различают консументов первого, второго, третьего и четвертого порядков, занимающих разные уровни в цепях питания.
Очевидно, что основную роль при этом играет пищевая специализация консументов. Виды с широким спектром питания могут включаться в цепи питания на разных трофических уровнях. В рацион, например, человека входит как растительная пища, так и мясо травоядных и плотоядных животных. Поэтому он выступает в разных пищевых цепях в качестве консумента первого, второго или третьего порядков.
Так как при передаче энергии с одного уровня на другой происходит ее потеря, цепь питания не может быть длинной. Обычно она состоит из 4-6 звеньев.
Например, хищники, питающиеся различными растительноядными и плотоядными животными, являются звеньями многих цепей. Вследствие этого в каждом биоценозе исторически формируются комплексы цепей питания, представляющие собой единое целое. Подобным образом создаются сети питания, которые отличаются большой сложностью.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что пищевая цепь - основной канал переноса энергии в экосистемах.
Благодаря сложности трофических связей выпадение какого-то одного вида нередко почти не сказывается на экосистеме. Пищу исчезнувшего вида начинают потреблять другие ,,пользователи'', питавшиеся им виды находят новые источники пищи, и в целом в сообществе сохраняется равновесие.
Рассмотрим как и в каком соотношении передается энергия, заключенная в растительной пище по цепям питания.
В ходе фотосинтеза растения связывают в среднем лишь около 1% попадающей на них солнечной энергии. Животное, которое съело растение, часть пищи не переваривает и выделяет в виде экскрементов. Обычно усваивается 20-60% растительного корма, усвоенная энергия идет на поддержание жизнедеятельности животного. Функционирование клеток и органов сопровождается выделением тепла, то есть тем самым существенная доля энергии пищи вскоре рассеивается в окружающей среде. Сравнительно небольшая часть пищи идет на построение новых тканей и создание жировых запасов. Далее, хищник, съевший растительноядное животное и представляющий третий трофический уровень, получает только ту энергию из накопленной растением, которая задержалась в теле его жертвы (второй уровень) в виде прироста биомассы.
Расчеты показали, что на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно 90% энергии и только около одной десятой доли ее переходит к очередному потребителю. Указанное правило передачи энергии в пищевых связях организмов называют ,,правилом десяти процентов'' (принцип Ливдемана). Например, количество энергии, которая доходит до третичных плотоядных (пятый трофический уровень), составляет лишь около 0,0004% энергии, поглощенной продуцентами. Это и объясняет ограниченное количество (5-6) звеньев (уровней) в пищевой цепи независимо от сложности видового состава биогеоценоза.
Рассматривая поток энергии в экосистемах, легко понять так же почему с повышением трофического уровня биомасса снижается. Здесь работает энергетический закон экосистем:

Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть, занимаемый ею трофический уровень, или иначе: на конце длинной пищевой цепи не может быть большой биомассы.

Вверх

5. Продуктивность экосистем.

Скорость создания органического вещества в экосистемах называется биологической продукцией, а масса тела живых организмов - биомассой, Таким образом, биологическая продукция экосистем - это скорость создания в них биомассы,
Органическая масса, которая создается растениями за единицу времени называется первичной продукцией сообщества, а продукция животных или других консументов - вторичной. Понятно, что вторичная продукция не может быть больше первичной или даже равной ей. Продукцию выражают количественно в сырой или сухой массе растений либо в энергетических единицах - эквивалентном числе джоулей.
Валовая первичная продукция - количество вещества, которое создается растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Первичную биологическую продукцию экосистем ограничивают или климатические факторы (недостаток тепла, влаги) или нехватка биогенных элементов. Можно привести примеры продуктивности различных экосистем (в граммах сухого вещества на квадратный метр площади за сутки): менее 1 г - пустыни, глубокие моря; 1-3г- луга, горные леса, пашни, мелкие моря, глубокие озера; 3-10 г - степи, мелкие озера, леса умеренной полосы, орошаемые поля; 10-25 г - тропические леса, интенсивно возделываемые культуры на полях, коралловые рифы.
При этом часть производимой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (так называемые затраты на дыхание). В тропических лесах и зрелых лесах умеренной полосы она составляет 40-70% валовой продукции. Около 40% составляют затраты на дыхание у большинства сельскохозяйственных культур,
Оставшаяся часть созданной органической массы характеризует чистую первичную продукцию, Она представляет собой величину прироста биомассы растений и является энергетическим резервом для консументов и редуцентов, Постепенно перерабатываясь в цепях питания, она идет на пополнение биомассы гетеротрофных организмов.
Всем экосистемам отвечают соотношения первичной и вторичной продукции, называемые правилом пирамиды продукции:
На каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем.
Например, масса всех трав, выросших за год в степи, значительно больше, чем годовой прирост всех растительноядных животных, а прирост хищников меньше, чем растительноядных животных.
Графически это правило изображают в виде пирамид, сужающихся кверху и образованных поставленными друг на друга прямоугольниками разной высоты. Длина этих прямоугольников соответствует масштабам продукции на соответствующих трофических уровнях.
Как известно, основными продуцентами в океане являются одноклеточные водоросли, отличающиеся высокой скоростью оборота генераций. Поэтому их годовая продукция может в десятки и даже сотни раз превышать запас биомассы на данный момент времени. Вся чистая первичная продукция так быстро вовлекается в цепи питания, то есть поедается, что накопление биомассы водорослей весьма мало. Однако из-за высоких темпов размножения небольшой их запас вполне достаточен для поддержания скорости воссоздания органического вещества. Поэтому для океана правило пирамиды биомасс имеет перевернутый вид. На высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы, поскольку длительность жизни крупных хищников (например, кита-касатки) велика, скорость оборота этих генераций (поколений), наоборот, мала, и в их телах задерживается значительная часть вещества, поступающего по цепям питания.
В тех трофических цепях, где передача происходит в основном через связи ,,хищник-жертва'', выдерживается правило пирамиды чисел:

Общее число особей, которые участвуют в цепях питания, с каждым последующим звеном уменьшается.

Это обусловлено тем, что хищники обычно крупнее жертв - объектов своего питания и для поддержания биомассы одного хищника нужно несколько или много жертв. Однако бывают случаи, когда более мелкие хищники живут за счет групповой охоты на крупных животных.
Важно. что у правила пирамид нет исключений, потому, что оно отражает законы передачи энергии в цепях питания.
Таким образом, описание потока энергии является фундаментом детального биологического анализа для установления зависимости конечных полезных для человека продуктов от функционирования всей экосистемы в целом.

Вверх

6. Динамика экосистем.

Все биоценозы, независимо от их сложности, динамичны, в них постоянно происходят изменения в состоянии и жизнедеятельности его членов и соотношении популяций. Эти изменения можно свести к двум основным типам: циклическим и поступательным.
Циклический тип изменения сообществ отражает суточную. Сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявления эндогенных (внутренних) ритмов организмов.
В любом естественном биоценозе имеются группы организмов. Активность жизни, которых приходится на разное время суток. Поэтому в составе и соотношении отдельных видов биоценоза происходят периодические изменения, так как ряд организмов на определённое время выключаются из него, При этом суточную динамику биоценоза обеспечивает не только животное, но и растительное население.
Суточная динамика биоценозов преимущественно связана с ритмами природных явлений и характеризуется строгой периодичностью.
При сезонной динамике наблюдаются более существенные отклонения в биоценозах. Они определяются биологическими циклами организмов, которые зависят от сезонной цикличности природных явлений. Смена времен года в значительной степени влияет на жизнедеятельность растений и животных (периоды цветения, плодоношения, активного роста, осеннего листопада и зимнего покоя у растений; спячка, зимний сон, диапауза и миграции у животных).
Нормальным явлением в жизни любого биоценоза служит и многолетняя изменчивость. Последняя обусловлена изменением по годам метеорологических условий (климатических флюктуаций) или других внешних факторов, которые влияют на сообщество (например, разливы рек). Помимо этого, многолетняя периодичность часто бывает связана с особенностями жизненного цикла растений-эдификаторов, с повторением массовых размножений животных, насекомых или патогенных для растений микроорганизмов.
В связи с тем, что характер суточных и сезонных изменений более или менее постоянен в течение длительного периода времени (столетий и даже тысячелетий), исторически сформировались механизмы, которые приводят сообщество в целом в соответствие с периодикой изменения условий обитания.
Поступательные изменения в сообществе приводят в конечном итоге к смене этого сообщества другим, с иным набором господствующих видов, Причиной подобных смен могут быть внешние по отношению к биоценозу факторы, длительное время воздействующие в одном направлении, например, иссушение болотных почв.
Изменение внешних условий среды воздействует на некоторые виды неблагоприятно, другие же виды могут от этого, наоборот, выиграть. Бывает и так, что изменившиеся условия позволяют включиться в экосистему новым видам. В целом происходит так называемая сукцессия (от лат - преемственность):

Сукцессия - последовательная необратимая смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных факторов или воздействия человека.

Различают первичные и вторичные сукцессии.
Первичной сукцессией называется процесс развития и смены биоценозов на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации. Классический пример - постепенное обрастание голой скалы с развитием в конечном итоге на ней леса.
Вторичная сукцессия происходит на месте сформировавшегося ранее биоценоза после его нарушения по какой-либо причине (пожар, выру6ка леса, засуха и т.п.). В современных условиях вторичные изменения наблюдаются повсеместно. Так, в Беларуси уничтожение части лесов в годы ВОВ и последующие выру6ки привели к замене коренных лесов (сосновых, ду6овых, еловых) менее ценными (березовыми, осиновыми, серо-ольховыми).
Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют, однако, относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называют климаксом, а экосистему - климаксовой. В такой экосистеме существует равновесие между связанной ею энергией и энергией, затрачиваемой на поддержание жизнедеятельности своих компонентов. Таким о6разом, климаксовый биоценоз находится в состоянии гомеостаза.
В разных а6иотичсских условиях формируются различные климаксовые экосистемы. В сухом и жарком климате это будет пустыня; в жарком, но влажном - тропические леса.
Следует указать, что-то, насколько быстро меняются экосистемы (за считанные годы, за столетия и даже тысячелетия), зависит от степени сдвига их равновесия. При сукцессиях изменения происходят постепенно: это более или менее упорядоченный процесс замещения одних видов другими, на всех стадиях которого экосистема достаточно сбалансирована и разнообразна.
Тем не менее, возможны и внезапные изменения, которые вызывают популяционный взрыв некоторых видов за счет гибели многих других. В таких случаях приходится говорить уже не о сукцессии, а об экологическом нарушении. Последнее возникает, например, в результате сброса богатых биогенами сточных вод в естественные водоемы, вызывающего бурный рост некоторых водорослей.
Наконец, изменения могут быть столь резкими, что практически ни один исходный компонент экосистемы не сохраняется, и тогда наступает ее гибель. Впоследствии на осво6одившемся месте могут поселиться другие виды, которые способны выдержать новые условия, то есть фактически начинается новая сукцессия. При этом важно подчеркнуть, что, если не считать землетрясений, извержений вулканов и других катастроф, естественные изменения экосистем обычно протекают медленно, по типу сукцессий. В то же время, вмешательство человека, в частности, военные действия, бывает подчас настолько внезапным и глубоким, что может привести к гибели экосистем.
В процессе естественного отбора различные виды организмов все более приспосабливаются к сосуществованию с хищниками и паразитами, к климатическим условиям и другим биотическим и абиотическим факторам. Тем не менее, ни один вид, за исключением человека, не способен предвидеть будущие изменения среды, а тем более подготовиться к ним, Вследствие этого, при изменении любого абиотического или биотического фактора (например, при похолодании или интродукции нового вида) вид, плохо приспособленный к новым условиям, ожидает один из трех вариантов:
миграция, адаптация или вымирание.
В том случае, когда одни виды вымирают, а выжившие особи других размножаются, адаптируются и изменяются под действием естественного от6ора, можно говорить об эволюционной сукцессии. Это означает, что в разные периоды своей истории Земля была населена разными существами, что доказывается обнаруженными ископаемыми остатками растений и животных.
Известно, что первое условие адаптации - выживание и размножение хотя 6ы нескольких особей в новых условиях. Это обусловлено двумя факторами: разнообразием генофонда вида и степенью изменения среды. При этом очевидно, что, если генофонд весьма разнообразен, т.е. включает много аллелей, то даже при сильных изменениях среды некоторые особи сумеют выжить. Напротив, при низком разнообразии генофонда, малейшие коле6ания внешних условий могут вызвать вымирание вида, т.к. аллелей, позволяющих особям противостоять неблагоприятным условиям среды, может и не найтись.
С другой стороны, степень изменения окружающей среды важна ничуть не меньше. В случае ее малозаметности 6ольшинство видов сумеет приспособиться и выжить. При этом чем резче изменения, тем большее разноо6разие генофонда потребуется для выживания. Можно представить себе даже такие катастрофические изменения (например, в случае ядерной войны), что не выживет ни один вид. Отсюда следует весьма важный принцип: выживание вида обеспечивается его генетическим разнообразием и слабым воздействием внешних условий.
К генетическому разнообразию и изменению среды можно добавить еще один фактор - географическое распространение. При этом, чем шире распространен вид, тем, как правило, выше его генетическое разноо6разие, и наоборот. Помимо этого, при достаточно обширном ареале некоторые его участки могут оказаться удаленными или изолированными от районов, где нарушались в худшую сторону условия существования. Тогда на этих участках вид сохранится, даже если исчезнет из других мест.
Если в новых условиях часть особей выжила, восстановление популяции и ее дальнейшая адаптация будут определяться прежде всего скоростью воспроизведения, так как изменение признаков происходит только путем от6ора в каждом поколении. Так, пара насекомых о6ыч-но даст несколько сотен потомков, которые проходят весь жизненный цикл за несколько недель. Отсюда следует, что скорость воспроизведения здесь в тысячи раз выше, чем у птиц, которые способны выкормить 2-6 птенцов в год, и одинаковый уровень приспособленности к новым условиям разовьется во столько же раз быстрее. Именно поэтому насекомые быстро адаптируются и приобретают устойчивость к применяемым против них пестицидам, тогда как другие виды от этих о6ра6оток погибают. То же самое можно сказать и о радиации.

Вверх

7. Биологическое разнообразие - основное условие устойчивости экосистем

Благодаря невероятному разнообразию жизни на Земле, в природе практически нет абсолютно сходных особей, популяций, видов и экосистем. В то же время природные соо6щества могут включать сотни и тысячи видов; от микроскопических бактерий до огромных тысячелетних деревьев и многотонных животных. На первый взгляд, усложнение экосистемы, в частности, ее видового состава, должно было бы негативно отражаться на устойчивости сообщества, Однако практические наблюдения полностью опровергают это предположение.
Вначале приведем ряд правил и принципов, которые 6удут спосо6-ствовать более глубокому пониманию причин устойчивости природных систем различной сложности,
Правило внутренней непротиворечивости: в естественных экосистемах деятельность входящих в них видов направлена на поддержание этих экосистем как среды собственного обитания.
Согласно этому правилу виды в естественной природе не могут разрушать среду своего обитания, так как это вело бы их к самоуничтожению. Напротив, деятельность растений и животных направлена на создание (поддержание) среды, пригодной не только для их жизни, но и потомства.
Принцип системной дополнительности: подсистемы одной природной системы в своем развитии обеспечивают предпосылку для успешного развития и саморегуляции других подсистем, входящих в ту же систему.
Закон экологической корреляции: в экосистеме, как и в любом другом целостном природно-системном образовании, особенно в биотическом сообществе, все входящие в него виды живого и абиотические компоненты функционально соответствуют друг другу.
Выпадение одной части системы (например, уничтожение какого-либо вида) неминуемо ведет к исключению всех тесно связанных с этой частью системы других ее частей. Понимание закона экологической корреляции особенно важно в аспекте сохранения видов живого: они никогда не исчезают изолированно, т.е. в одиночку, но всегда взаимосвязанной группой.
Чрезвычайно высокое видовое разнообразие живых существ в природе обеспечивает, в свою очередь, следующие свойства сложных систем, которыми являются биоценозы.
Взаимная дополнительность частей биоценоза. Как отмечалось ранее, в сообществах (биоценозах) уживаются только те виды, которые дополняют друг друга в использовании ресурсов среды обитания, т.е. делят между собой экологические ниши. Так, в лиственном лесу растения первого яруса, т.е. самые высокие, перехватывают 70-80% светового потока. Второму ярусу достается уже 10-20% от полного освещения. Наземные травянистые растения и мхи в таких лесах способны осуществлять фотосинтез, используя всего лишь 1-2% светового потока. Таким о6разом, дополняя друг друга, растения способствуют 6олее полному использованию энергии Солнца. Добавим, что взаимная дополнительность весьма характерна и для многих микроорганизмов - редуцентов: одни из них ,,специализируются'' на разрушении клетчатки мертвых растений, другие - белков, третьи - сахаров и т.д.
Важно подчеркнуть, что взаимная дополнительность видов, одни из которых созидают, а другие - разрушают органическое вещество - основа 6иологических круговоротов.
Взаимозаменяемость видов, Несмотря на то, что полностью похожих друг на друга видов не существует, многие из них, имеющие сходные экологические трс6ования и функции, спосо6ны перекрываться. Подобные виды о6ычно заменяют друг друга в близких сообществах, например, разные виды пихты и елей в темнохвойных таежных лесах или разные виды насекомых-опылителей на лугах. В случае частичного перекрывания экологических ниш многих видов выпадение или снижение активности одного из них не опасно для экосистемы в целом, поскольку его функцию готовы взять на се6я оставшиеся. Тем самым происходит так называемое конкурентное высвобождение и, как следствие его, разные звенья круговорота веществ продолжают действовать.
Уже указывалось ранее, что одним из основных условий существования сложных систем служит их спосо6-ность к саморегуляции, которая возникает на основе обратных связей. Принцип отрицательной о6ратной связи состоит в том, что отклонение системы от нормального состояния приводит в действие такие присущие ей механизмы, которые пытаются возвратить ее в норму. Так, возрастание численности жертв приводит к увеличению численности хищников и паразитов. Рост плотности популяции выше определённого уровня, в свою очередь, так изменяет связи внутри вида, что падает его воспроизводительная способность или усиливается рассредоточение осо6ей в пространстве.
Подчеркнем, что саморегуляция осуществляется тем успешнее, чем выше разноо6разис видов в биоценозах и чем сложнее структура популяций.
Главные функции биоценоза в экосистеме, такие как создание органического вещества, его разрушение и регуляция численности видов, обеспечиваются множеством видов организмов, которые в своей деятельности подстраховывают друг друга. Так, разложение целлюлозы - компонента растительных тканей - спосо6ны осуществлять самые различные организмы: специализированные бактерии, различные виды грибов, личинки насекомых, дождевые черви и т.д. Отсюда становится понятным, что численность насекомых могут сдерживать многорядные хищники, при более высокой численности - специализированные паразиты, при еще более высокой - воз6удители инфекционных за6олеваний или же ужесточение конкурентной 6орь6ы и внутрипопуляционные взаимоотношения.
Все вышеизложенное позволяет сделать очень важный вывод: главное условие устойчивости всей жизни на Земле состоит в наличии биологического разнообразия.

Вверх

Экологические проблемы озера Байкал

Введение

Озера и водохранилища, часто объединяемые под одним названием озеровидных водоемов, составляют своеобразную группу водных объектов, существенно отличающихся как от рек, так и от морей. Если в реках главной причиной движения воды является градиент силы тяжести, то в озерах - ветер. Но в ряде случаев черты речного режима присущи озерам, а озерного - участкам рек. Так, например, во многих проточных озерах существуют течения, характерные для рек. Основное отличие озера от моря - отсутствие непосредственного водообмена с океаном. Исключение составляют озера морских побережий, в которых водообмен с морем или океаном осуществляется непрерывно или периодически.В режиме озера существенную роль играют форма и размеры котловины. Кроме того, режим озер теснее связан с географическими особенностями окружающей суши и ее водами. Каждое озеро возникает и развивается в определенной географической среде и взаимодействует с ней. Водное питание, колебание объема водной массы и уровня, особенности режима озер зависят от размеров и географических условий их бассейнов. Руководящая роль в формировании и развитии озер принадлежит интегрирующим географическим факторам: рельефу, климату и стоку. В каждом озеровидном водоеме происходят физические, химические и биологические процессы, совокупное действие которых определяет его режим. Интенсивность и направление этих процессов в свою очередь определяется воздействием географических условий, в которых существует озеро. Водная масса озера располагается в его котловине. Степень заполнения котловины водой зависит от водного баланса озера. Котловины озер возникают под действием различных факторов, формирующих рельеф земной коры. Водные массы могут быть континентального или океанического происхождения. В последнем случае образуются остаточные (реликтовые) озера.

Для озера характерен замедленный водообмен, в результате которого водная масса, находясь продолжительное время в котловине, претерпевает существенные изменения и приобретает особенности, значительно отличающие ее от поступающих в водоем вод стока и атмосферных осадков. Другой характерной особенностью озер является аккумуляция в них подавляющей части поступающей в процессе стока взвешенных, влекомых наносов и растворенных элементов, продуктов элолового сноса, а также материала, возникающего в самом озере в результате жизнедеятельности водных организмов и взаимодействия водной массы и котловины. При длительном пребывании водной массы в котловине в озере накапливаются поступающие в воду органические и минеральные вещества, происходят химические реакции, развиваются и отмирают водные организмы. В результате этих явлений происходит круговорот веществ в водоеме, заключающийся в химическом и биологическом обмене между водной массой и грунтом дна, преобразование некоторой части минеральных элементов в органические, накоплении последних, и частичное восстановление их в минеральные. Круговоротом веществ определяются биологические, а в значительной степени, и гидрохимические особенности озер. В связи с этим роль биологических факторов в режиме озеровидных водоемов несравненно больше, чем в режиме рек и морей.

Географическое значение озер проявляется в следующих основных направлениях:
1. Регулирование стока.
2. Изменение минерализации и солевого состава поступивших вод.
3. Влияние на климат (особенно на микроклимат) прилегающего района.
4. Участие в формировании рельефа.
5. Воздействие на грунтовые воды.
6. Образование новых горных пород из накопленных в озере отложений.
7. Создании специфических условий для жизнедеятельности организмов.

Озера регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озер происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие - наоборот. В ряде озер, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озер. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озера смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов. Форма, размеры и рельеф дна озерных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озер создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озера и особенно водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озерах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения - биолиты. Озеро является совершенно особой средой обитания организмов, одни из которых проводят свою жизнь в воде, другие по мере развития переходят на сушу.

Происхождение названия
В далеком прошлом народы, населяющие берега Байкала, каждый по-своему именовали озеро. Китайцы в древних хрониках именовали его Бэйхай – северное море, эвенки называли его Ламу – море, бурят-монголы – Байгаал-далай – большой водоем. Происхождение названия Байкал точно не установлено. Наиболее распространена версия, что Байкал – слово тюркоязычное, происходит от бай – богатый, куль – озеро, что значит богатое озеро. Первые русские землепроходцы Сибири употребляли эвенкийское название Ламу. После выхода отряда Курбата Иванова на берег озера русские перешли на бурятское название Байгаал. При этом они лингвистически приспособили его к своему языку – Байкал, заменив характерное для бурят г на более привычное для русского языка к.
Возраст
Байкал – одно из древнейших озер планеты, его возраст ученые определяют в 25 млн. лет. Большинство озер, особенно ледникового и старичного происхождения, живут 10–15 тыс. лет, а затем заполняются осадками и исчезают с лица Земли. На Байкале нет никаких признаков старения, как у многих озер мира. Наоборот, исследования последних лет позволили геофизикам высказать гипотезу о том, что Байкал является зарождающимся океаном. Это подтверждается тем, что его берега расходятся со скоростью до 2 см в год, подобно тому, как расходятся континенты Африки и Южной Америки.

Озеро Байкал

Байкал — одно из древнейших озер и самое крупное хранилище пресной воды на планете. Байкал не только огромный резервуар, но и фабрика по подготовке чистой воды. Основной работник и санитар этой природной фабрики — маленький рачок эпишура, который ежегодно пропускает через свой фильтр весь объем полуметрового поверхностного слоя воды. Этот же рачок обеспечивает и насыщенность байкальской воды кислородом, даже зимой. И именно эпишура не может жить нигде, кроме Байкала. По данным исследований, в результате гибели эпишуры от загрязнения годовая производительность Байкала как фабрики чистой воды уменьшилась на 7,5%, то есть на 4,5км3. По прогнозам ученых, при современных темпах развития промышленности Восточной Сибири Байкал в ближайшем будущем станет чуть ли не единственным источником чистой воды для Ангарско-Енисейского территориально-производственного комплекса и соседних с ним регионов.
В озере обитает 1550 видов животных и более 1000 видов и разновидностей растений. Среди животного населения 848 эндемичных видов, которые больше нигде в мире не встречаются. Среди них— байкальский тюлень (нерпа), различные бычки, живородящая рыба голомянка и так далее. Байкал ежегодно дает 13—14 тыс. т рыбы, в том числе 3—4 тыс. т омуля. Современные запасы нерпы оцениваются в 60—70 тыс. тонн при среднегодовом изъятии 3—4 тыс. голов. В процессе эволюции организмы, составляющие биоценоз Байкала, приспособились к малоизменяющимся во времени условиям и теперь очень чутко реагируют на самые незначительные изменения экологических параметров внешней среды. Так, уникальные глубоководные организмы не живут на мелководьях, в устьях рек, даже если качество и физико-химические характеристики воды не изменялись.

Процесс разложения загрязняющих веществ в озере весьма замедлен. Так, за год в Байкале успевает разрушиться лишь 30—40% поступающих со стоками органических веществ. Минеральные вещества практически не разрушаются или разлагаются очень медленно. Вследствие этого зона загрязнения непрерывно растет. Особенно губительны для всего живого (прежде всего для эндемичных видов) придонные стоки от ЦБК, стекающие по подводному склону байкальской впадины. Так, пятно загрязнения от Байкальского ЦБК уже охватило площадь в 299 км2 дна озера, а по отдельным подводным каньонам оно распространилось на 50 км от берега. Только в прошлом году площадь придонного загрязнения увеличилась на 25% (по данным исследований Лимнологического института РАН). До 90% видов, обитающих на дне озера в 20-километровой прибрежной полосе, уже исчезло, а оставшиеся очень редко встречаются и имеют малую биомассу. Злобная, мертвящая пропаганда лжи, клеветы, наживы любой ценой, насилия над людьми и природой, подкрепляемая целенаправленным обнищанием народа, делают свое сатанинское дело — погружение людей во тьму. Миллионы лет славное море хранило свои сокровища для людей, и многие поколения отвечали ему своими восхищениями его нерукотворной, неповторимой красотой и своей бескорыстной любовью к нему, воспевали его в своих стихах и песнях, возносили свои молитвы Творцу за этот бесценный дар.

К несчастью, наше поколение утратило эти вековые традиции. Решило использовать его прозрачные и животворящие воды на свои технические нужды. Горько думать о том, что люди предпочли ценность целлюлозы непреходящей ценности Байкала. В 60-е годы на берегу чудо - озера был возведен злополучный Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), и в 1966 году была получена первая вожделенная целлюлоза. С этого времени началось злостное надругательство над ?священным морем?, которое продолжается вот уже более 30 лет, несмотря на отчаянные протесты общественности и наиболее дальновидных ученых.
Можно допустить, что головой препятствующие руководители-волюнтаристы и ученые-технократы принимали решение о строительстве БЦБК в силу экологического невежества. Тогда мало кто предвидел надвигавшийся экологический кризис. Но как можно понять и оправдать нынешних губителей Байкала, которые с упорством маньяка продолжают черное дело разрушения уникального природного объекта, состоящего в Списке Всемирного Наследия ЮНЕСКО, хранящего для будущих поколений людей пятую часть высококачественной питьевой воды планеты.

В 1992 году правительство России приняло постановление о прекращении производства целлюлозы на БЦБК и его перепрофилировании. Но и этим было не до Байкала. Их забота состояла в добыче притягательной валюты, разумеется, отнюдь не для блага России, а для себя и своих подельников. Провозгласив завершение перепрофилирования комбината к концу 1995 года, они напрочь забыли о своем постановлении и о Байкале. Вместо прекращения сброса сточных вод и перевода на замкнутый цикл водопотребления производственная мощность комбината в 1995 году увеличилась на 25% и в озеро Байкал сброшено 0.61 км2 сточных вод, что на 1% больше, чем в 1994 году. Максимальные превышения норм качества воды зафиксированы по фенолам в 2 — 7 раз, взвешенным веществам — в 1.5 — 2.7 раза, хлоридам — в 2.4 раза и сульфатам — в 1.4 раза. На прилегающей к БЦБК акватории озера в 1995 году плошади зон загрязнения озера Байкал соединениями несульфатной серы составили в июне 8.6 км2. В 1995 году повсеместно сохранялся отмеченный в 1994 году рост концентраций нефтепродуктов и взвешенных веществ. В 1995 году по сравнению с 1994 годом отмечено повышение в воде озера концентраций всех форм минерального азота. Устойчивый характер загрязнения влияет на гидрохимический режим водоема. Отмечается изменение величин рН. в период максимальной антропогенной нагрузки на водоем в водах Байкала уменьшается содержание нитритного азота и увеличивается количество аммонийного. При сохранении тенденции к увеличению антропогенной нагрузки на экологическую систему Байкала специалисты прогнозируют резкое сокращение содержания в воде озера растворимого кислорода, что неизбежно приведет к дальнейшей ее деградации и потере естественного механизма самоочищения уникального водоема.

Дирекция БЦБК и ее руководитель господин В. Глазырин проявили удивительную инициативу и находчивость в достижении своих коммерческих целей. Они обратились за помощью в Комиссию ООН по развитию промышленности (ЮНИДО) с тем, чтобы ее специалисты провели всестороннюю независимую экспертизу, оценили ущерб, наносимый природе и непосредственно Байкалу, и дали авторитетное заключение о том, как комбинату жить дальше. И вот на Байкал прибыли восемь чужеземных экспертов. Эксперты горячо принялись за работу. Трудились гости с февраля, они установили, что 56 процентов целлюлозы, выпускаемой комбинатом, экспортируется и имеет высокий спрос за рубежом. Потеря этого рынка весьма нежелательна, так как гарантирует высокий уровень дохода. Но это и без их усилий было известно, а куда и кому идут эти доходы, эксперты, разумеется, уточнять не стали. Ознакомившись с существующими довольно примитивными вариантами перепрофилирования БЦБК комбината на выпуск мебели, каркасных дачных домиков, деревообработку, развитие туризма, специалисты ЮНИДО отметили, что ни один из этих вариантов не способен в полной мере обеспечить занятость населения города. И даже такой интересный проект, как розлив в бутылки байкальской воды в качестве столовой, позволит создать не более 200 — 300 рабочих мест. По их мнению, на комбинате же работает около 4 тысяч человек. В качестве альтернативы был рассмотрен так называемый вариант рокировки: перенос мощностей Байкальского комбината на Селенгннский ЦБК, расположенный в соседней Бурятии на расстоянии 220 км и производящий в настоящее время 165 тысяч тонн целлюлозы, с целью - «Увеличить его мощности до 297.2 тысячи тонн». Однако и это предложение группа ЮНИДО глубокомысленно посчитала нежелательным. Но ведь очевидно, что этот вариант просто-напросто надуманный. Он не только нежелателен, а совершенно недопустим, поскольку вредные стоки будут поступать в Байкал не с БЦБК. а из Соленгпнска, откуда их и теперь поступает не мало, по самой большой реке, попадающей в озеро Селенгер.

Эксперты из ЮНИДО рекомендовали двухэтапную программу модернизации производства целлюлозы. На первом этапе БЦБК рекомендовано перейти к сухой окорке, углубленной варке, кислородной делигнификации и бесхлорной отбелке (без применения молекулярного хлора). Говоря простым языком, комбинат должен постепенно отказаться от использования хлора — одного из основных загрязнителей. Второй этап включает установку оборудования озонной отбелки без какого-либо использования хлора. На сегодня это самая передовая технология в мире.
Заезжие знатоки в сентябре 1995 года провели расширенную конференцию и рекомендовали правительству РФ незамедлительно одобрить пятилетний план модернизации комбината. Присутствовавший на конференции специальный корреспондент Российской газеты А. Владыкин в своей статье затем отметил весьма лестное для господина В. Глазырина, хотя и экстравагантное, выступление члена экспертной группы канадца Мака Каббина. который заявил буквально следующее: Стоки комбината являются одними из самых чистых в мире. А чтобы никто не усомнился в справедливости и истинности его оценки. Маккаббин на глазах всех присутствовавших при этом шоу выпил стакан волы, почерпнутой из бассейна очистного сооружения. И чего только не сделает эксперт за щедрое вознаграждение!

Однако те, кто внимательно следит за драматическими байкальскими сражениями экологов и хозяйственников, наверняка помнят, что такие демонстративно-клоунские доказательства безвредности стоков для Байкала не новость. К ним прибегали и отечественные защитники БЦБК. Но байкальским обитателям от этого не легче. А они-то и являются самыми надежными индикаторами качества байкальской воды. Академик Г.И. Галазия отмечает: Ежесуточно только Байкальский целлюлозный комбинат сбрасывает в Байкал свыше 200 тыс. кубометров промышленных стоков. Предприниматели считают, что эти стоки очищены и соответствуют по качеству или даже лучше требований стандарта на питьевую воду. Эксперименты, проведенные на Байкале, показали, что эти очищенные промышленные стоки совершенно не пригодны для жизни байкальских организмов, они в этих стоках погибают в течение короткого времени (от нескольких часов до нескольких суток — разные виды имеют различные сроки выживания). Даже пятидесяти- и стократно разбавленные очищенные промстоки БЦБК вызывают у водных организмов мутагенные изменения и гибель. За 32 года деятельности БЦБК в 2 раза уменьшилась биомасса зоопланктона в период осеннего максимума его развития. Начиная с 1966 — 1967 годов резко снизились темпы роста и ухудшились физиологические характеристики байкальских рыб, в том числе омуля. Если в 50-х годах омуль впервые шел на нерест в возрасте четырех лет и имел массу 500 г. то в последние годы он идет на нерест в возрасте — 8 лет и масса впервые нерестящихся особей составляет 100 — 200 г. Озеро и его бассейн продолжают загрязнять промышленными бытовыми и сельскохозяйственными отходами, гербицидами, другими пестицидами и различными химическими веществами. Вследствие этого и выбросов в атмосферу происходит также перестройка наземных экосистем в бассейне озера. Так, в частности, под влиянием пылегазовых выбросов БЦБК и других предприятии, сжигающих уголь, гибнут хвойные леса. Больше других страдают темнохвойные и особенно пихтовые леса — происходит массовое (250 тыс. та) усыхание древостоев (40 тыс. га из них погибло безвозвратно). У других пород уменьшается прирост древесины, снижается плодоношение, а большое количество семян у сосны и лиственницы оказывается нежизнеспособным.

Кардинальное решение задачи предотвращения загрязнения Байкала состоит не в том, чтобы сбрасывать в него даже хорошо очищенные, но все же губительные для водяных организмов промышленные стоки и пылегазовые выбросы, а в том, чтобы полностью исключить их попадание не только в озеро и в атмосферу над ним, а и в его бассейн. Это диктуется и заботой об охране уникальной экосистемы Байкала, и экономической целесообразностью.
В конце января 1998 года состоялось заседание научного совета по проблемам биосферы при президиуме Российской академии наук:
1. Байкал — это уникальное озеро нашей планеты, являющееся общемировым достоянием, включенное в декабре 1996 года в Список Всемирного Наследия ЮНЕСКО.
2. Озеро Байкал содержит более 20% доступной питьевой воды планеты.
3. В озере Байкал обитает уникальный эндемичный комплекс живых организмов (около 2000 видов), функционирование которых обеспечивает свойства и
4. В последние десятилетия антропогенное воздействие на озеро Байкал резко возросло, что привело к существенным и негативным изменениям в экосистеме озера.
5. АОО БЦБК является основным источником загрязнения южной части озера Байкал, единственным крупным предприятием, расположенным непосредственно на берегу, сбросы и выбросы которого привели к деградации экосистем озера на плошади более 200 кв. км н оказывают разрушающее воздействие на всю экосистему озера.
6. АОО БЦБК систематически нарушает природоохранное законодательство Российской Федерации.
7. Размер ежегодных расчетных природоохранных платежей АОО БЦБК превышает стоимость его основных и оборотных фондов в несколько раз: предприятие никогда реально не компенсировало и не сможет компенсировать наносимый природе ущерб.
8. Производство целлюлозы на АОО БЦБК до сих пор продолжается, несмотря на многочисленные правительственные постановления о перепрофилировании АОО БЦБК (в соответствии с последним из них № 925 от 02.12.92 г. производство целлюлозы должно было быть окончательно прекращено к декабрю 1995 года).
9. Существуют альтернативные целлюлозно-бумажному экологически приемлемые проекты развития хозяйства для города Байкальска.
10. Существующая часть очистных сооружений АОО БЦБК в соответствии со справкой Института биологии обеспечит высококачественную очистку коммунальных стоков г. Байкальска.
11. В проекте закона Об охране озера Байкал запрещается функционирование предприятия целлюлозно-бумажной промышленности на водосборной территории озера.
12. Сохранение производства целлюлозы на АОО БЦБК приведет в ближайшее десятилетие к разрушению природной экосистемы озера Байкал, служащей гарантией чистоты воды.
Научный совет по проблемам биосферы при президиуме РАН постановляет:
— признать недопустимым дальнейшую деятельность АОО БЦБК, связанную с производством целлюлозы, так как эта деятельность является прямой угрозой дальнейшему существованию уникального природного комплекса озера Байкал;
— признать необходимым в кратчайшие сроки остановить целлюлозно-бумажное производство на АОО БЦБК, в том числе исключить возможность работы на привозной целлюлозе;
— рекомендовать Госкомэкологии РФ использовать предоставленные ему полномочия и прекратить деятельность Байкальского целлюлозно-бумажного комбината;
— рекомендовать Госкомэкологии РФ привести экологические экспертизы проектов экологически приемлемых производств г. Байкальска;
— рекомендовать Правительству РФ и Иркутской областной и Байкальской администрациям обеспечить режим благоприятствования для создания экологически дружественных производств.

Что же касается экономического развития Байкальска, где расположен комбинат, и занятости населения в случае прекращения вредного производства на нем, то мрачные перспективы его вымирания, которые сулят ему недобросовестные эксперты, без этого производства не только не обоснованы, а заведомо лживы. Предложения о модернизации производства в течение предстоящих 7 лет — это не что иное, как продолжение опасного загрязнения Байкала.

Байкал болен, находится на грани агонии. Его нужно спасать, а не эксплуатировать. Байкал - в беде. Беда объединяет. Байкал не должен стать яблоком раздора. Байкал - символ объединения по преодолению общей беды. Логика спасения Байкала проста: снять удавку ангарских ГЭС с горла Байкала, закрыть ЦБК и ЦКК, находящиеся в Центральной зоне Байкала, прекратить массированные рубки леса и начать лесовосстановление, определить критерии традиционного природопользования в этом регионе, перевести хозяйственную деятельность Байкальского региона на экологические рельсы, обозначить приоритеты государственной политики по социальной реабилитации населения, живущего в зоне экологического бедствия. И сделать это большое дело можно только всей Россией, каждым из ее жителей в отдельности со всей ответственностью за судьбу Байкала как за судьбу своего собственного дома, своей собственной жизни и жизни своих детей и внуков.
И, наконец, в своем решении Научный совет по проблемам биосферы при Президиуме РАН постановил:
— признать необходимым в кратчайшие сроки остановить целлюлозно-бумажное производство на АОО Байкальский ЦБК, в том числе исключить возможность работы на привозной целлюлозе;
— рекомендовать Госкомэкологии РФ использовать предоставленные ему полномочия и прекратить деятельность Байкальского ЦБК;
— рекомендовать Госкомэкологии РФ провести экологические экспертизы проектов экологически приемлемых производств для развития хозяйства г. Байкальска;
— рекомендовать Правительству РФ и Иркутской областной и Байкальской городской администрациям обеспечить режим благоприятствования для создания экологически дружественных производств.

Заключение

Человек не только оказывает существенное воздействие на режим ряда природных озер, но и создает искусственные озера - водохранилища - с целью наиболее полного и комплексного использования природных вод. Их режим заранее проектируется с учетом влияния физико-географических факторов и запросов народного хозяйства и в дальнейшем регулируется гидротехническими мероприятиями. В связи с этим режим водохранилищ приобретает ряд особенностей, отличающих их от озер.
Наряду с водохранилищами широко развернулось строительство прудов, которые обеспечивают населенные пункты гидроэнергией, служат источником водоснабжения, используются для рыбоводства и разведения водоплавающей птицы.
Значение озер в народном хозяйстве также велико. На озерах широко развито рыбное хозяйство и рыбные промыслы, по озерам проходят транспортные пути, из озерных отложений добывают минеральное и органическое сырье. В ряде районов озера являются основными источниками водоснабжения. Лечебные грязи (донные отложения) некоторых озер широко используются в медицине.