Байкал

Цель проекта – создание пилотной сети станций цифрового мониторинга гидрологической и гидрохимической обстановки озера Байкал и впадающих водотоков. Для этого в 2020 г. был организован автоматический мониторинг уровня воды в низовье и верховье реки Слюдянка автоматизированными станциями на базе гидростатических датчиков уровня. В 2021 г. установлены автоматические гидрометеорологические станция на реках: Иркут, Селенга и Баргузин. Станции характеризуются высокой автономностью и точностью измерения уровня водоема, получают энергию от солнечных батарей мощностью 30 Вт. Измерение уровня рек на станциях выполняется бесконтактным датчиком УЛМ-31А1-HF-LC (ЛиМако, Россия), работающем по принципу радиорадара. Данные об уровне рек, полученные станциями, проанализированы в части суточных вариаций и сопоставлены с предыдущими данными, осреднёнными за предшествующие три года. Разработана методика вычисления среднесуточного уровня озера Байкал на основе данных автоматических станций ЛИН СО РАН, позволяющих регистрировать в секундном разрешении уровень воды в озере с точностью до 1мм.

Также были установлены станции с гидростатическими датчиками уровня на реке Слюдянка, и на реке Ангара, ниже Иркутской ГЭС. На данных получаемых с уровнемерной станции на реке Ангара хорошо проявляются отклики уровня на величину пропуска через Иркутскую ГЭС. Так как станция выполняет измерения с «высокой» частотой (одно измерение в две минуты), то удаётся регистрировать даже самые незначительные или скоротечные переходные процессы.

Разработан автономный комплекс измерения гидрофизических, гидрохимических и гидрооптических параметров литорали озера Байкал и установлен вблизи п. Б. Коты. Комплекс выполняет: измерения параметров, запись значений в локальную базу данных и передачу в ЦОД. В 2021 году, в рамках расширения сети мониторинга была установлена вторая станция мониторинга в п. Листвянка, недалеко от гостиницы «Маяк». Так была реализована система онлайн мониторинга гидрофизических, гидрологических и метеорологических параметров Байкальской экологической зоны состоящая из двух станций, размещенных в двух районах с различной степенью антропогенной нагрузки.

Разработан и изготовлен опытный образец станции мониторинга толщины ледового покрова. Весной 2021 г. станция была установлена на ледовой переправе Татаурово-Турунтаево на реке Селенга. Станция проработала весь срок функционирования ледовой переправы, в течение которого бесперебойно измеряла толщину льда, температуру в воздухе, во льду и в воде. На основе измеряемых данных можно было делать выводы не только о толщине ледового покрова на переправе, но и о его несущей способности и безопасности исходя из степени его разыгливания и насыщения талой водой (по данным температур в его толще).

В 2021 г. проведены мониторинговые исследования единственного стока озера Байкал – истока реки Ангары, который является отражением суммарного химического состава воды озера Байкал. Исследования включали в себя ежемесячное опробование вод истока р. Ангара по створу: левый берег, середина, правый берег. Также работы по изучению гидрохимического состава проведены по акватории Иркутского водохранилища. Исследования включали в себя посезонное (весна, лето, осень) опробование поверхностных и придонных вод водоема. Опробовано 12 станций, расположенных на русловой части и в основных заливах водоема. Пробы воды отобраны с борта исследовательского судна с помощью батометра Ocean Test 110А с двух горизонтов: поверхностного (с глубины 0,6 м) и придонного (в метровом слое от дна). pH и концентрация кислорода измерялись в полевых условиях. Концентрации SO₄^2-, Cl^–, Mg²⁺, Na⁺, NO₃^–, NO₂^–, NH₄⁺, F, P, микроэлементов (Hg, Cd, Pb, Zn, As, Br, B, Ge, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Cu, Mo, U, Th в образцах вод определены в ЦКП «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН (г. Иркутск, Россия).

В 2021 г. были отобраны пробы поверхностных и придонных вод, донных осадков, водной растительности и рыб; был определен химический состав поверхностных вод, донных осадков озера Гусиное и его притоков (рр. Цаган-Гол, Загустай, Тель (протока р. Загустай)), водозаборного и водосбросного каналов Гусиноозерской ГРЭС и р. Баян-гол, вытекающей из озера. Отбор проб воды и донных отложений производился в различные гидрологические фазы (зимняя межень, весеннее половодье, летняя и осенняя межень) на постоянных станциях с поверхности и придонного слоя.

Для изучения состояния водных объектов р. Селенга и трансформации веществ в водных экосистемах был определен химический состав поверхностных вод и донных осадков проток и озер дельты р. Селенга.

Поскольку металлы в естественных условиях не разрушаются, а лишь меняют форму нахождения, сведения о составе и количестве металлов в тканях промысловых рыб важны при оценке качества питания человека и для сохранения здоровья населения. По проведенным в 2020-2021 гг. исследованиям концентрация определявшихся металлов в органах и тканях рыб дельты р. Селенги в большинстве выборок невысокая – ниже или существенно ниже существующих в России допустимых остаточных концентраций этих элементов в свежих рыбопродуктах. Содержание кадмия в мышечной ткани рыб близки к установленным нормам. Были рассчитаны индивидуальные коэффициенты опасности THQ каждого элемента для всех исследованных рыб.

	RfD	лещ	сазан	плотва	окунь	щука
Zn	0,3	0,019	0,046	0,03	0,019	0,015
Fe	0,7	0,012	0,01	0,008	0,009	0,009
Mn	0,14	0,003	0,002	0,008	0,012	0,011
Cu	0,04	–	–	0,011	–	0,003
Cr	0,003	0,055	0,035	–	0,052	–
Cd	0,001	0,123	0,152	0,046	0,082	0,163
Ni	0,02	0,029	–	–	0,019	0,014

Коэффициент опасности THQ оценивает неканцерогенный риск для здоровья потребителей вследствие потребления рыбы, загрязненной тяжелыми металлами, с использованием пероральной референсной дозы (RfD).