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 SO42-, 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).