нерпа. БАЙКАЛьская нерпа дипломная работа (1) (1). Закон Об охране оз. Байкала
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
4. Охрана природы 4.1. Закон «Об охране оз. Байкала Видовое разнообразие Байкала является самым высоким среди всех озер мира. Зарегистрировано около 2 500 различных видов животных и 1 000 растений. В сибирской тайге, в сосновых лесах и жаворонках можно встретить медведей, волков, рысей и лосей. Байкальская нерпа (Pusa sibirica) – уникальный вид тюленей, обитающих исключительно в пресной воде. Есть и другие эндемичные виды – примером является Голомянка, чешуйчатая прозрачная рыба, не обладающая плавательным пузырем. Озеро Байкал – озеро превосходной степени. При возрасте более 25 миллионов лет это самое старое озеро в мире, а с его максимальной глубиной 1 673 метра, озеро Байкал является самым глубоким озером в мире и крупнейшим пресноводным озером в мире по объему. Озеро питается более чем 300 реками и ручьями, крупнейшими притоками являются реки Верхняя Ангара, Селенга и Баргусин. Ангара – единственный сток на юге озера. Озеро Байкал имеет 22 более крупных острова. Остров Ольчон площадью 730 кв. км является самым большим островом в озере Байкал. Загрязнение воды – самая актуальная проблема, с которой сталкиваются наши партнеры. Сточные воды бумажной фабрики, построенной в Байкальске на южном берегу озера в 1960-х годах, считались основным источником загрязнения озера с марта 2009 года. Другим основным источником загрязнения являются неочищенные промышленные сточные воды, переносимые в озеро. Распад Советского Союза привел к экономическому кризису, и люди, живущие вблизи озера Байкал, в своей жизненной борьбе, понимающе (но неустойчиво) отложили в сторону охрану природы и окружающей среды в пользу создания рабочих мест. Чрезмерный вылов рыбы и неконтролируемая охота (например, охота на тюленей) угрожают и уникальной фауне региона. Другими проблемами, на которых фокусируются наши партнеры, являются распространение экологической информации и экологическое просвещение в Байкальском регионе. В конце 2008 года был создан «Совет экологического сообщества», основным вариантом которого является сотрудничество между прокуратурой и НПО в сфере охраны окружающей среды. При корпоративной реализации федеральных и региональных программ необходимо предотвращать посягательства и экологические преступления и, следовательно, обеспечивать сохранение уникальной природы в Байкальском регионе. По данным Министерства природных ресурсов и экологии России, озеро Байкал в Восточной Сибири является крупнейшим чистым пресноводным водоемом в стране. Для его защиты утверждены специальный федеральный закон и программа. Но, как ранее сообщал РИР, экосистеме озера угрожают несколько миллионов тонн токсичных отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Количество туристов на Байкале растет с каждым годом. Большинство из них – путешественники из Китая. Вместо того, чтобы наслаждаться наплывом гостей из Китая, местные туроператоры призывают закрыть Байкал для иностранцев на месяцы «высокого сезона». В чем причина такого нелогичного утверждения? Почему туроператоры решают пожертвовать собственными бизнес-интересами? Дело не в единственной экологической проблеме, хотя она остается в центре внимания. Но поток посетителей из Китая, которые организуют свои туры с китайскими туркомпаниями, проходит мимо российских региональных туроператоров. Так что местный бизнес несет немалые убытки. Они обычно приезжают даже со своими собственными автобусами, останавливаются в китайских отелях и даже берут с собой еду. Все вышесказанное делает практически нулевым вклад в местную экономику, когда туристы просто не тратят деньги в пункте назначения. Вы видите, как концепция устойчивого туризма в горькой реальности[20]. Местные экологи бьют тревогу Неоднократно отмечалось, что массы туристов подвергают уникальную экосистему Байкала масштабному антропогенному воздействию. Это загрязнение и вытаптывание. Тысячи туристов просто топчут землю в самых красивых местах острова. В настоящее время это одна из самых неконтролируемых экологических проблем озера Байкал. Одной из важнейших экологических проблем экосистемы озера Байкал является система сбора отходов, которая должна экспортировать мусор в места переработки. На самом деле его не существует. Спасибо активистам, которые пытаются решить эту проблему своими силами, собирая тысячи мешков мусора и тонны отходов металла! К настоящему времени тысячи кубометров твердых бытовых отходов ежегодно направляются в другие районы Иркутской области. Решение проблемы требует более серьезного государственного контроля с участием не только экологических организаций и туристических компаний. Правовые основы охраны озера Байкал, являющегося не только уникальной экологической системой Российской Федерации, но и природным объектом всемирного наследия, определяются Федеральным законом «Об охране озера Байкал» (№ 94-ФЗ, 999). В законе дается определение Байкальской природной территории, как территории, в состав которой входят озеро Байкал, водоохранная зона, прилегающая к озеру Байкал, его водосборная площадь в пределах территории Российской Федерации, особо охраняемые природные территории, прилегающие к озеру Байкал, а также прилегающая к озеру Байкал территория шириной до 200 километров на запад и северо-запад от него. В составе Байкальской природной территории выделяются следую-щие экологические зоны: • центральная экологическая зона - территория, которая включает в себя озеро Байкал с островами, прилегающую к озеру Байкал водоохранную зону, а также особо охраняемые природные территории, прилегающие к озеру Байкал; • буферная экологическая зона - территория за пределами центральной экологической зоны, включающая в себя водосборную площадь озера Байкал в пределах территории Российской Федерации; • экологическая зона атмосферного влияния - территория вне водосборной площади озера Байкал в пределах территории Российской Федерации шириной до 200 километров на запад и северо-запад от него, на которой расположены хозяйственные объекты, деятельность которых оказывает негативное воздействие на уникальную экологическую систему озера Байкал. В целях охраны уникальной экологической системы озера Байкал на Байкальской природной территории устанавливается особый режим хозяйственной и иной деятельности, осуществляемой в соответствии с принципами: - приоритета видов деятельности, не приводящих к нарушению уни-кальной экологической системы озера Байкал и природных ландшафтов его водоохранной зоны; - учета комплексности воздействия хозяйственной и иной деятельно-сти на уникальную экологическую систему озера Байкал; - сбалансированности решения социально-экономических задач и задач охраны уникальной экологической системы озера Байкал на принципах устойчивого развития; Законом определены виды деятельности, запрещенные или ограни-ченные на Байкальской природной территории: 1. На Байкальской природной территории запрещаются или ограничиваются виды деятельности, при осуществлении которых оказывается негативное воздействие на уникальную экологическую систему озера Байкал: - химическое загрязнение озера Байкал или его части, а также его водосборной площади, связанное со сбросами и с выбросами вредных веществ, использованием пестицидов, агрохимикатов, радиоактивных веществ, эксплуатацией транспорта, размещением отходов производства и потребления; - физическое изменение состояния озера Байкал или его части (изме-нение температурных режимов воды, колебание показателей уровня воды за пределами допустимых значений, изменение стоков в озеро Байкал); - биологическое загрязнение озера Байкал, связанное с использованием, разведением или акклиматизацией водных биологических объектов, не свойственных экологической системе озера Байкал, в озере Байкал и водных объектах, имеющих постоянную или временную связь с озером Байкал. 2. На Байкальской природной территории запрещается строительство новых хозяйственных объектов, расширение, реконструкция действующих хозяйственных объектов без положительного заключения государственной экспертизы проектной документации таких объектов. 4.2. Биоаккумуляция химических элементов в Байкальской нерпе Одним из важных аспектов охраны окружающей среды оз. Байкал являются контроль поступления в экосистему озера загрязняющих веществ. Масштабность последствий техногенной деятельности и специфика их проявления в виде угрозы водным ресурсам приводит к необходимости обязательного учета факторов риска для гидробионтов Байкала и здоровья населения, связанных с загрязнением токсичными веществами. Среди загрязняющих веществ, имеющих приоритетное значение для системы мониторинга, тяжелые и токсичные металлы являются одними из важнейших. Особый интерес к тяжелым металлам вызван, прежде всего, их токсичностью по отношению к гидробионтам и человеку. Опасность усугубляется тем, что металлы не подвергаются химической и биологической деградации, как это свойственно органическим токсикантам. Попав однажды в окружающую природную среду, они лишь перераспределяются между биотическими и абиотиче-скими компонентами, изменяя форму нахождения и взаимодействуя с раз-личными живыми организмами. Загрязнение озера Байкал можно охарактеризовать большим количеством энерго и минеральных ресурсов в дренажных территориях. Антропогенное загрязнение происходит от развивающихся отраслей промышленности, которые потребляют в производство большое количество энергии: металлургия (включая цветные металлы), горная промышленность, химическая, очистительная и целлюлозно-бумажная отрасли, лесозаготовочная и деревообрабатывающая отрасли, а так же энерго- и топливопроизводство. Связанное с такими отраслями промышленности загрязнение включает в себя пыль и сажу, окиси серы и азота и тяжелые металлы. На озеро Байкал оказывают влияние следующие промышленные и сельскохозяйственные районы: промышленная зона Иркутск – Черемхово, ТПК (Шелехов, Иркутск, Ангарск, Усолье-Сибирское, Черемхово, Зима), сточные воды Селенгинского бассейна (промышленность Улан-Удэ и других городов России и Монголии, сельское хозяйство), БЦБК, Байкальско-амурская ж/д зона, проходящая возле Байкала (Северобайкальская бухта и г. Нижнеангарск), дренажный бассейн Верхней Ангары и р. Баргузин. Огромное количество сожженного топлива, например, в тепло-промышленном комплексе, связано с выбросом значительного количества тяжелых металлов в атмосферу, которая преимущественно северо-западными ветрами переносится к Байкалу. Среди многих антропогенных загрязнителей, только компания Иркутскэнерго сожгла 15.8 миллионов тонн угля в 1979, выбросив при этом в атмосферу 216,000 тонн токсичных газов и 156,000 тонн пепла. В промышленном регионе Улан-Удэ (включая Селенгинский картонный комбинат) большое количество загрязняющих веществ выбрасывается в Селенгу, самую большую из рек, втекающих в Байкал. В 1980-х 264 тонны минеральных веществ, включая 70,000 тонн сульфатов, 4700 тонн гидрокарбонатов и 100 тонн фенолов выбрасывалось в реку ежегодно (Ветров и Кузнецова, 1997). Было оценено, что Селенга приносит в Байкал 50% P, 12-15% Cd, и 5-7% Zn от общего количества веществ, приносимых в Байкал (Грошева, 1998). Значительный источник загрязнения Байкала – это БЦБК, расположенный прямо в устье реки. Следует заметить, что 6876 тонн загрязняющих веществ было выброшено этим заводом в атмосферу за 2003 год (Госдо-клад…, 2003). В этом регионе количество плохо очищенных сточных вод, выброшенных прямо в Байкал, составило в 2002 году 46.5 миллионов м³, из которых 0.110 миллионов м³ - необработанные отходы (Госдоклад…, 2003). В связи с существующей угрозой химического загрязнения оз. Байкал необходимы мониторинговые исследования, направленные на оценку уровня накопления тех или иных химических элементов в абиотических и биотических компонентах окружающей среды. Относительно простые трофические связи в оз. Байкал делают озеро наглядной системой для изучения природных биогеохимических циклов ртути и других тяжелых металлов в незагрязненной водной среде. (Gurova and Pastukhov, 1974 ; Yoshii et al., 1999). Конечным звеном в пелагической трофической цепи Байкала является млекопитающее – байкальская нерпа (Phoca sibirica), в связи с чем, озеро имеет полную, законченную сеть трофических связей гидробионтов. Морские млекопитающие, венчающие пищевые пирамиды водных экосистем, могут аккумулировать значительное количество хлорорганических соединений и тяжелых металлов (Das K., 2003). Этот факт привел к рассмотрению возможной связи иммуносуппрессии и загрязнения окружающей среды. Так, например, проведенные биохимические исследования в Баренцевом и Северном морях, показали прямую корреляционную зависимость между состоянием здоровья морских млекопитающих и уровнем накопления ртути в их органах и тканях (Szefer, 2002). Морские млекопитающие, благодаря максимальным уровням накопления тяжелых металлов, по сравнению с другими гидробионтами являются прекрасными биоиндикаторами загрязнения окружающей среды водоема. Цель настоящей работы – оценить уровень накопления химических элементов, их биоаккумуляцию и биомагнификацию в байкальской нерпе и ее пищевой цепи, проверить как такие важные биологические переменные как пол и возраст тюленей, а также пространственное (географическое) распределение влияют на накопление ртути и других элементов. Материалом для представленных исследований послужили образцы печени от 27 разновозрастных нерп собранные в апреле 2006 г. Печень тюленей была выбрана для химического анализа, как орган активно участвующий в обменных процессах организма и накапливающий значительные концентрации различных элементов. Пробы были получены от охотников во время официального промысла, а также отобраны от найденных погибших животных. В полевых условиях были определены общая длина тела, вес и пол исследуемых тюленей. Возраст у нерп младших возрастов определялся по сегментам когтей, у животных старше 6 лет – в лабораторных условиях по слоям дентина и цемента на поперечных срезах клыков (табл. 2). Таблица 2. Биометрические показатели и возраст исследованных байкальских тюленей
Помимо образцов печени нерп, нами также были отобраны гидробионты различных трофических уровней, входящие в ее пищевую цепь: рыбы – большая и малая голомянки (Comephorus baicalensis, Comephorus dybowski), длиннокрылый бычек (Cottocomephorus inermis), желтокрылка (Cottocomephorus grewingki); макрозоопланктон (Macrohectopus branickii); зоопланктон (Epischura baicalensis); фитопланктон (Aulacoseira baicalensis); зообентос (Acanthogammarus godlewski). Фитопланктон, зоопланктон и макрозоопланктон были собраны при помощи планктонной сетей Джеди, с различными ячейками фильтрующего конуса. Пелагические бычковые рыбы и зообентос были пойманы ставными сетями на глубине 100-250 м. Пробы в замороженном виде доставлялись в Институт геохимии СО РАН, где в дальнейшем они были высушены методом лиофилизации и гомогенизированы. Анализ химических элементов в образцах биоты проводился методом индуктивно-связанной плазмой на приборе ICP-MS Elemnt-2. Концентрация ртути в образцах определялась атомно-абсорбционным методом холодного пара на ртутном анализаторе РА-915+. Таблица 3. Концентрация Ca, K, Mg, Na, P (мг/г сухого веса) и микроэлементов (мкг/г сухого веса) в печени байкальских тюленей.
* SD – стандартное (среднеквадратичное) отклонение На содержание элементов в водных млекопитающих может влиять большое количество внутренних (физиологических) и внешних (связанных с окружающей средой) факторов. Физиологические и экологические факторы включают возраст и индивидуальное развитие, пол, размеры и вес, склонность к определенному виду пищи, генетический фон, тип тканей и органов, норма обмена веществ и географическое разнообразие. Внешние факторы включают пищу и состояние окружающей среды. Статистически значимая позитивная корреляция между возрастом и концентрацией элементов в печени байкальской нерпы была обнаружена для Cd (p<0.01) и Al, Ca, Si, Sr (p<0.05), и негативная корреляция - для Mo (p<0.01) и также K, Mn, Zn (p<0.05) (Ciesielski et al, 2006). Двусторонний анализ отклонения, в котором во внимание принимались различия между полом и возрастом образцов, показал сильную, статистически значимую зависимость концентрации Cd, Cu, Mo и P от пола образцов (p<0.01) и более слабую зависимость K, Mg, Na и Zn (p<0.05). Результаты также показали, что концентрация Al, Cd, Mn, Mo, Si, и Zn находится в сильной зависимости от возраста животных. С другой стороны, взаимодействие этих двух переменных оказалось статистически значимым для Cu и Cd. У нерп возраста 6-10 лет наблюдается тенденция аккумулировать наибольшие концентрации элементов. Результаты анализа также показывают, что заме-ченная взаимосвязь между содержанием элементов и возрастом нерпы вполне ясна и очевидна: она определяется различием в уровне элементов у щенков и взрослых самцов и самок. Отметим, что этот анализ не демонстрирует каких-либо значимых различий в концентрации нерп, найденных мертвыми и добытых охотниками. Наши результаты показали более высокий уровень накопления в печени Cd, токсичного элемента, и нескольких физиологически жизненно важных элементов в самках байкальской нерпы. Замеченные расхождения в уровнях элементов у самцов и самок может быть объяснено влиянием репродуктивного цикла этого вида. Более ранние исследования щенков гренландского тюленя показали, что плацентарный перенос Cd был минимален (Wagemann, 1988). В нашем исследовании концентрация Cd в печени щенков байкальской нерпы был также низким в сравнении с взрослыми самками, но соизмерим с уровнем накопления во взрослых самцах (табл. 3). Как было сказано выше, плацентарный барьер препятствует проникновению Cd в эмбрионы, однако, этот элемент попадает в молоко самок байкальских тюленей и передается щенкам во время кормления. Обнаруженный повышенный уровень Cd в самках по сравнению с самцами, объясняется их более частым и интенсивным питанием, т.е. норма поглощения этого элемента больше, чем его выделение. В отличие от большинства видов тюленей, самки байкальской нерпы активно охотятся и в период лактации. Таблица 5 показывает, что концентрация жизненно важных элементов, таких как Cu, Zn, Fe, Mo, Mg, K, P выше в печени 1-2-х месячных щенков и взрослых самок по сравнению с самцами. Концентрация Mn значительно выше в щенках, чем самцах и самках байкальских нерп. Согласно литературным источникам, повышенный уровень элементов, таких как Cu и Zn является свойственным детенышам млекопитающих, как морских, так и обитающих на суше. Причина этого может быть в том, что щенкам требуется большее количество этих элементов, необходимых для различных биохимических процессов, или в ограниченной возможности их выделения новорожденными. Два процесса влияют на содержание Zn и Cu в организме самки – аккумуляция и перенос элементов плоду. Также возможна аккумуляция у самок токсичных элементов, таких как Cd, которым соответствующие защитные механизмы мешают перейти к плоду. Это может быть причиной того, что нет статистически значимой корреляции между Zn-Cd-Cu в печени самок, в отличие от щенков и самцов, где такая взаимосвязь обнаружена. Нами был проведен сравнительный анализ накопления химических элементов в образцах печени байкальских тюленей, отобранных в различных бассейнах озера Байкал: южном, среднем и северном. Из-за значительного влияния пола и возраста на содержание элементов в печени тюленей исследуемые животные были разделены на три группы: взрослые самцы, взрослые самки и щенки. Проведенный анализ не выявил существенных различий в уровнях накопления химических элементов в образцах нерп из разных районов Байкала. Этот факт, еще раз указывает на то, что в озере Байкал обитает единая популяция нерпы, особи которой свершают миграции по всей акватории водоема и имеют сходный состав пищевых объектов. Незначительное повышение уровня содержания Cu, Fe, Cd, Zn, обнаруженного в щенках и самках нерпы, обитающих в центральной части озера, нужно размаривать как флюктуации, а не закономерности. Анализируя значения CF (фактора концентрации), полученных для печени байкальской нерпы, химические элементы можно разделить на три группы: макроэлементы – Si, Sr, Ba, имеющие самые низкие значения (CF 3.5×10²), жизненно важные элементы (CF от 3.5×10² до 3.5×104) и не жизненно важные или токсичные элементы, такие как Cd (самые большие значения CF, >3.5×104). На основе этих цифр можно говорить о биоаккумуляции Cd в печени байкальской нерпы. Вышеописанное деление на три группы согласовано со значением фактора обогащения (?) CF для печени летающих китов, белуги и кольчатых тюленей. Важно помнить, что концентрация жизненно важных элементов регулируются с помощью гомеостаза, уровень этих элементов поддерживается в узкой полосе концентрации, несмотря на значительное колебание этих элементов в зависи-мости от окружающей среды. Биоаккумуляция элементов, полученных из пищи ведет к их переносу с нижних на высшие звенья трофической связи. Когда элементы переносятся по последовательным звеньям пищевой цепочки и если их концентрация возрастает на высших уровнях трофической связи, это называется биомагнификация. Подсчитанные факторы биомагнификации представлены в таблице 4. |