Влияние гидростроительства на рыб бассейнов рек Вилюй и Колыма.

Интенсивное развитие горнодобывающей промышленности и ее

инфраструктур вначале 60-х гг. на Северо-Востоке России требовало

значительного увеличения мощности энергообеспечивания. Использование для

этих целей гидроэлектростанций, весьма эффективных и надежных источников

энергии, не вызывало никаких сомнений.

Отсутствие скрупулезных экологических экспертиз на стадии проектной документации не могло дать

объективных прогнозных оценок влияния зарегулирования крупных рек на

структуру и функционирование весьма хрупких природных экосистем, в т. ч. и

водных, в условиях криолитозоны [1027, 1028, 1039, 1041, 1045, 1051].

В 1966 г. Вилюй был перекрыт плотиной ГЭС. Зарегулирование речного

стока Вилюя существенно изменило гидрологический, гидрохимический и

гидробиологический облики водоема и внесло заметные изменения во всю его

экосистему. Более чем 700-километровый участок реки выше плотины был

превращен в водоем озерного типа. При заполнении ложа водохранилища

глубоко под воду ушли основные нерестовые площади сибирского осетра,

чира, сига-пыжьяна, тугуна, тайменя, ленка и потеряли свое значение как

репродуктивные центры популяции этих видов рыб.

Известно, что водохранилища, хотя и являются результатом

деятельности человека, обладают многими свойствами естественных водоемов

[290, 425, 426, 427, 431, 1028, 1190, 1229, 1233, 1317 и др.]. Мощное

антропогенное влияние последних десятилетий (загрязнения, разрушение

нерестилищ, селективный промысел, интродукция чужеродных видов и др.) на

водные экосистемы, нарушившие исторически сложившуюся структуру

рыбного населения в Вилюйском бассейне, привело к существенному

снижению доли сиговых и возрастанию окунево-карповых рыб.

289 Зарегулирование речного стока и образование водохранилища внесло

существенные изменения в фауне рыб затопленного участка бассейна р. Вилюй

и нижнего бьефа. В нижнем бьефе изменение экологической обстановки

привело к полному уничтожению крупных нерестилищ нельмы, заходившей в

р. Вилюй на нерест из р. Лены, что, безусловно, отразилось на численности и

величине ее вылова в р. Лене.

Снижение уровня воды к весне на 7-8 м в результате сработки сливной

линзы приводит к тому, что лед оседает на наиболее продуктивной части

мелководья, удобной для размножения осенненерестующих рыб. Икра,

отложенная на двух-трехметровой глубине, погибает, и пополнение популяций

за счет естественного воспроизводства становится невозможным [1016, 1017,

1024, 1028, 1036, 1037].

В Вилюйском водохранилище изменилась экология аборигенных видов

рыб: динамика возрастного состава, абсолютная и относительная

плодовитость, сроки полового созревания, нереста и др. Весенние попуски

воды в хозяйственных целях, по срокам совпадающие с завершением нереста и

началом развития икры весной у нерестующих видов (щуки, плотвы, ельца и

окуня), приводят к резкому падению уровня воды в водохранилище, осушению

нерестилищ и гибели развивающейся икры [1028].

На начальных этапах формирования водохранилища большое количество

затопленной древесной и травянистой растительности привело к

возникновению бескислородных зон. Протяженность сероводородных зон в

1971 г. в водохранилище достигала 213 км, что вызвало гибель рыб и водных

организмов. В 1970-1990-х гг. в водохранилище часто встречались рыбы (щука,

окунь, плотва) с аномалиями в развитии (укороченное рыло, деформированный

позвоночник и др.) [447, 1028, 1031].

С момента заполнения ложа водохранилища началась эвтрофикация

водоема за счет поступления большого количества биогенных элементов из

почвы и растительности, что привело к повышению его трофического статуса.

В свою очередь, увеличение трофности обусловило сукцессию фауны рыб,

290 известную для северных водоемов последовательной сменой лососевого

комплекса на сиговый, затем на сигово-щучье-окуневый с последующим

переходом к карповому. Этот процесс был многократно ускорен рыболовством

(биологическая форма воздействия), определившим промысловую сукцессию

рыб и превратившим Вилюйское водохранилище в окунево-плотвичный

водоем [445, 446].

Значительные изменения в рыбном сообществе произошли и в нижнем

бьефе Вилюя. Сказалось влияние кардинального изменения объема годового

стока реки [444, 742, 1028, 1038]. До зарегулирования реки весенний паводок

обеспечивал 69 % годового расхода воды, зимой сток сокращался до 18 %.

После строительства плотины ГЭС основная часть стока за счет сработки

сливной линзы переместилась на зимний сезон – 58 %, весенний сток

составляет 16 %, летний – 10 % и осенний – 16 % годового. Следствием

перераспределения стока явилось тепловое загрязнение реки в результате

сброса через турбины ГЭС холодной воды летом и относительно теплой зимой. Тепловой сток в нижнем бьефе реки уменьшился на 110×109 кВт ч/год.

Нарушение температурного оптимума отрицательно сказалось на лососевых

(ленок, таймень) и сиговых (нельма, пыжьян) видах рыб. Эвритермные виды

(плотва, окунь) оказались в благоприятных условиях, а увеличение их

численности только усугубило положение стенотермных видов рыб.

Вместе с тем уменьшение весеннего стока изменило уровень паводка,

площадь затопляемых прибрежных и количество нерестовых участков весенне-

нерестующих видов рыб. На эвритермные короткоцикловые виды рыб

перераспределение годового стока оказывает двоякое действие: с одной

стороны, создает благоприятные условия для обитания, с другой, ухудшает

условия воспроизводства [910, 1028].

Тепловое загрязнение нижнего бьефа Вилюя сопровождается

химическим. Особенно ярко химическая форма воздействия на ихтиофауну

была выражена в период формирования водохранилища и сброса в нижний

бьеф воды с высоким содержанием фенолов [446, 910, 1028, 1038].

291 И еще одна форма антропогенного воздействия на рыб (физическая),

появившаяся в результате зарегулирования стока, – действие турбин

Вилюйского каскада ГЭС. При скате через турбины наблюдаются

механические (раны, обрывы плавников) и биологические (разрыв

плавательного пузыря, кровоизлияние) повреждения, аномальное поведение

(нарушение ориентации, двигательной активности, реакции на раздражители)

[426, 446, 1028].

Интродукция в Вилюйском водохранилище байкальского омуля

чревата нежелательным саморасселением его в нижний бьеф реки, а

искусственное воспроизводство пеляди – снижением генетического

разнообразия при формировании собственного стада для искусственной и

естественной репродукции. Обе эти формы антропогенного воздействия

относятся к биологическому [427, 446].

Зарегулирование речного стока Вилюя в энергетических целях

изначально является физической формой антропогенного воздействия на

биологические объекты и, прежде всего, на рыб. Однако, как видно из

приведенных примеров, перекрытие реки плотиной ГЭС обусловило

включение и остальных форм – химической и биологической. Отрицательное

действие на гидробионтов идет сразу по нескольким направлениям, обостряя

общую стрессовую ситуацию в речной экосистеме [910].

Стрессовое влияние ГЭС на рыб в нижнем бьефе Вилюя усиливается

жестким прессом техногенного воздействия алмазодобывающей

промышленности. На протяжении ряда лет производственно-научное

объединение «Якуталмаз» (ныне АК «Алроса») загрязнило реки Малую

Ботуобую и Вилюй высокоминерализованными стоками, за 10 лет (1979- 1988 гг.) их было сброшено 56,5 млн. м3. В 1987 г. в Малую Ботуобую с накопителя сброс рассолов достигал 2,25 м3 /сек при расходе воды в реке 3- 4 м3/сек. Минерализация в 20 км от устья доходила до 80 г/л, что значительно

выше предела выживаемости рыб, не превышающего 7-8 г/л. В реке

наблюдалась массовая гибель тайменя, ленка, окуня, ельца и налима.

292 Естественно, погибли и планктонные и бентосные организмы, т. е. была

уничтожена кормовая база рыбного населения, ущерб составил (по данным

Якутрыбвода) более 300 тыс. руб. в ценах 1987 г. [427]. Химическое

воздействие на гидробионтов усиливается сбросом токсических веществ,

входящих в состав сбросных вод. Они включают соли стронция, хрома, лития и

другие высокотоксичные вещества. Кроме того, в воде и донных отложениях

обнаружен таллий. Токсиканты депонируются в мышцах и органах рыб,

продукты питания из которых становятся опасными для человека. У

исследованных рыб выявлено превышение ПДК по хрому в 3 раза (окунь), по

никелю – в 2-4 раза (щука, плотва, налим), по свинцу – в 2 раза (щука, окунь)

[910, 1028].

Результаты исследований показывают, что при зарегулировании речного

стока (Вилюйская и Колымская ГЭС) пики половодий и летних паводков резко

срезаются, устраняя тем самым условия затопления пойменных озер и низин

(до 50 %) – основных биотопов нагула туводной ихтиофауны и

воспроизводства весенне-нерестующих рыб. Отсутствие озерно-речной

связи также препятствует выходу из озер половозрелой части популяции

чира, пеляди, тем самым приводит в напряженное состояние их запасы,

особенно, в бассейне Колымы [1016, 1028].

Верхний бьеф водохранилища является механическим барьером на пути

миграции твердых стоков, вызывая стойкое изменение руслообразующих

процессов и качества воды на значительном расстоянии речной системы, с

обваловкой берегов и резким сокращением литеральной зоны – наиболее

продуктивных участков, как в кормовом, так и в нерестовом отношениях для

рыбного населения [388]. Плотина ГЭС в целом ограничивает качественный

состав ихтиофауны, препятствует прохождению нерестовой миграции ценных

промысловых рыб – сибирского осетра, нельмы и чира для р. Вилюй, запасы

которых в настоящее время находятся в катастрофическом состоянии, а также

кеты и горбуши (р. Колыма). Затопление огромных лесных площадей (более

181000 га) без предварительной очистки ложа водохранилища Вилюйской ГЭС

293 вызвала существенные изменения качества воды, образование обширных

бескислородных зон и, как следствие, угнетение жизнедеятельности водной

биоты на всех уровнях трофических цепей [426, 444, 446, 1027, 1028].

На водную биоту большое физиологическое влияние оказывает

изменение термического режима воды, связанное с созданием водохранилища

и зарегулированием сезонного стока реки. Выявлено, что в первую половину

безледного периода водохранилище оказывает на воду нижнего бьефа

охлаждающее влияние, во второй и зимний периоды – отепляющее на

расстоянии до 1000 и более километров. Эффект низких температур в

нерестовый период для весенне-нерестующих рыб выражается в запоздании

сроков нереста на 30-40 суток. Осенне-зимнее повышение температуры,

наоборот, провоцирует не только более ранний по сроку выклев личинок

сиговых рыб и налима, обрекая их на значительную элиминацию, но и поздние

сроки нерестового подъема сибирской ряпушки и омуля Колымы, что

значительно снижает показатели рыбодобычи указанных видов [1016, 1027,

1028].

Система крови рыб реагирует на ухудшение условий обитания большим

разнообразием форм патологических изменений, были описаны общие

закономерности ее трансформации. Первая ответная реакция рыб на действие

токсичного агента – сгущение крови: на смену разрушающимся клеткам в

русло крови выбрасываются молодые эритроциты, моноциты,

сегментоядерные и незрелые лейкоциты. Концентрация гемоглобина в крови,

СОЭ и содержание лейкоцитов увеличиваются [70, 270, 557]. Для картины

крови характерно наличие наряду с предгемолизированными эритроцитами

множества молодых незрелых клеток. В дальнейшем происходит постепенное

снижение концентрации гемоглобина вследствие интенсивного разрушения

эритроцитов и развивается анемия. Изменения в системе крови обратимы, пока

не исчерпаны защитные функции кроветворения. В качестве критерия

установлена граница минимального количества гемоглобина – 8 г %.

Дальнейшее его снижение – признак развития токсикоза рыб [657, 661, 1028,

294 1045, 1056, 1157, 1163, 1181].

Система крови рыб реагирует на ухудшение условий обитания

большим разнообразием форм патологических изменений. Так, например, у

рыб – окунь, Летом в июле 2009 г. нами была взята кровь окуня и плотвы

ниже п. Сюльдюкар (р. Вилюй) у рр. Харыялах и Куранах (июль 2009 г.),

которая после лабораторного анализа показала следующую картину крови:

лейкоцитов – от 210 до 499; эритроцитов – 168-326; СОЭ – 0-2; гемоглобина –

3,7-8,9, в среднем 6,1 г % [1028].

Общая закономерность развития токсикоза рыб, раскрытая на основе

изучения реакции системы кроветворения характеризуется четырьмя стадиями:

I – контакта, II – мобилизации, III – дестабилизации, IV – деградации.

Методически стадии токсикоза разграничиваются по соотношению

разрушенных (или патологических) форм эритроцитов и «нормальных» при

различных концентрациях гемоглобина в крови. Переход к необратимым

изменениям и гибели организма характеризуется «критической точкой»,

разделяющей «норму и патологию», т. е. III и IV стадии токсикоза при

снижении концентрации гемоглобина менее 80 %, когда в крови отмечаются

массовые разрушения эритроцитов. Судя по литературным данным [48, 70],

такой тип крови свидетельствует о далеко зашедших процессах токсикоза у

рыб [1028].

Затронутые вопросы не охватывают всей полноты изученности проблемы

устойчивости водных экосистем и прогноза при широкомасштабном

техногенном воздействии в условиях многолетней мерзлоты и требуют

дальнейших комплексных исследований.