Антропогенное эвтрофирование.

К началу 60-х годов прошлого столетия Ладожское озеро по уровню трофии было типичным олиготрофным водоемом с богатой кислородом водой. содержание в воде растворенного кислорода в тот период в открытой части озера не опускалось ниже 90–120 % насыщения. У дна даже на максимальных глубинах (свыше 200 м) концентрация кислорода была не ниже 90–95 % насыщения. содержание биогенных элементов, и в первую очередь фосфора (от которого зависит уровень первичной продукции), было невысоким и составляло в среднем за год: общего фосфора 10 мкг/л, минерального фосфора – 3 мкг/л. Однако к началу 80-х годов экологическое состояние озера резко изменилось.  

В 1976–1980 гг. содержание фосфора в воде повысилось до 26 мкг/л[7]. Концентрация кислорода в зимний период в глубоководных районах понизилась не только у дна, но и на поверхности.

Весной четко выделялись районы с относительным содержанием кислорода в воде менее 90 %. В местах, находящихся под непосредственным влиянием сточных вод, периодически или постоянно возникал дефицит кислорода. содержание минерального фосфора в центральном и северном районах озера увеличилось в 4–5 раз, в южном и восточном – в 3 раза, что явилось следствием роста поступления фосфора с водосбора и с осадками. Если в 1959–1962 гг. в озеро в среднем в год поступало 2430 т фосфора, то уже в 1976–1979 гг. это количество увеличилось до 6830 т. Оказался превышенным рубеж в 4000 т, который отделяет олиготрофное состояние Ладожского озера от мезотрофного[8].

В связи с резким увеличением поступления фосфора уровень развития фитопланктона в прибрежной зоне уже в конце 70-х годов вырос по сравнению с 60-ми годами в 4–5 раз, зоопланктона – в 2,5 раза, бактериопланктона – в 3 раза. В отдельных участках в летнее время в тихую погоду отмечалось «цветение» воды, обусловленное интенсивным развитием синезеленых водорослей.

В связи с антропогенным эвтрофированием в открытых участках озера снизилась прозрачность воды. Если в 1962 г. она равнялась 2,3–3,9 м (в среднем 3,5), то к началу 80-х годов уменьшилась до 1,8–3,3 м (в среднем 2,2 м). Это изменение прозрачности явилось следствием увеличения в поверхностных слоях воды планктонных организмов (фито- и зоопланктона) и детрита.

С переводом Волховского алюминиевого завода на новое сырье (апатитно-нефелиновые 164 руды) средняя концентрация общего фосфора в р. Волхов увеличилась с 46 до 230 мкг/л. Вслед за увеличением антропогенной нагрузки наблюдались значительные изменения в экосистеме озера: появились обширные полисапробные зоны, особенно в районах городов Приозерск и иткяранты;

произошли структурные и физиологические изменения биологических сообществ, включая токсикозы рыб. Принятыми срочными мерами (перепрофилирование Приозерского целлюлозно-бумажного завода, технологические изменения на Волховском алюминиевом заводе и др) в течение 1984–1989 гг. удалось несколько стабилизировать ситуацию в озере. Однако наряду с уменьшением концентрации общего фосфора, продолжалось снижение относительного содержания кислорода в природных слоях.

С 1990 г. в связи с изменениями в промышленности и сельском хозяйстве началось снижение антропогенного пресса на водосбор. К концу века это привело к уменьшению внешней фосфорной нагрузки до 0,18 гР/м2 год. [9]

Летом 1999–2003 гг. средние концентрации общего фосфора составляли 13–26 мкг/л, осенью – 12–19 мкг/л.

Однако увеличение показателей трофности водных масс в различных участках озера протекало неравномерно и по-разному отражалось на отдельных группах водных организмов. Так, северный (шхерный) и центральный участки по видовому составу и количественному развитию зообентоса сохранили олиготрофные черты.

Но южные губы Петрокрепость, Волховская и др. по этим же показателями перешли на стадию мезотрофии. По зоопланктону прибрежные участки и верхний слой водной массы могут быть охарактеризованы как мезотрофные области озера, в то время как глубинная зона сохранила олиготрофный характер. Это обстоятельство свидетельствует о том, что изменение трофического статуса озера было неустойчивым и при принятии необходимых мер возврат его к исходному олиготрофному состоянию был возможен.

Состояние водной среды.

Наряду с эвтрофированием в 70-е – 80-е годы в Ладожском озере значительную остроту приобрела проблема экологического состояния водной среды. Из-за медленного осуществления необходимых прироохранных мероприятий (очистка сточных вод и атмосферного воздуха, утилизация промышленных и иных отходов включая высокотоксичные и т.д.), отстававших от интенсивно развивавшегося промышленного и сельскохозяйственного производства и роста городского населения, в озеро поступали всё возрастающие объемы загрязняющих веществ вместе со сточными водами, различными выбросами, трансграничными воздушными потоками и т.п.

В результате на больших участках акватории (особенно в приустьевых участках рек и вблизи выпусков сточных вод) отмечалось ухудшение качества воды из-за присутствия хлорорганических пестицидов, солей тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов. Нередко на значительных пространствах акватории озера визуально наблюдалась нефтяная пленка. В воде и донных отложениях появились бензол, хлорфенолы, альдегиды, кетоны, спирты, терпеновые соединения, серосодержащие вещества. Концентрация высокомолекулярных соединений (в частности, полихлорированных бифенилов) в ряде районов (бухта Петрокрепость, Волховская губа, район Питкяранты и др.) значительно превысила ПДК.[10]

Качество воды ухудшилось не только вблизи источников загрязнения и в заливах, но и в открытых участках. Загрязнение эпизодически отмечалось в центральной глубоководной зоне, что особенно опасно для судьбы озера. Если в прибрежье благодаря интенсивным гидродинамическим явлениям и высокой температуре воды в летнее время самоочищение водных масс протекает достаточно быстро, то на больших глубинах при замедленном водообмене и постоянно низких температурах воды отмечается иная картина. Даже при полном прекращении поступления на глубины загрязнителей необходим длинный ряд десятилетий для освобождения водных масс этой зоны от ксенобиотиков.

Изменение биоты (видового состава и структуры биоценозов).

Антропогенное эвтрофирование и загрязнение водной среды ксенобиотиками негативно повлияло на биоту озера. Из состава планктонных и бентосных сообществ стали выпадать наиболее чувствительные к загрязнению виды. Все большую роль приобретали организмы с широкой экологической валентностью, устойчивые к органическому и токсическому загрязнению среди бентосных организмов уменьшалась численность видов, относящихся к ледниково-морскому реликтовому комплексу. ранее широко распространенный в озере рачок палласея стал малочисленным и редко встречающимся. Другой представитель этого комплекса гаммаракантус, известный лишь для 3 озер России, на протяжении длительного времени не встречался ни разу. Произошла существенная структурная перестройка зоопланктона. сократилась численность рачковой фракции и в сообществе стали преобладать мелкие коловратки. Наиболее ярко этот процесс оказался выраженным в некоторых прибрежных районах (губы Петрокрепость, Волховская и др.). На ряде загрязненных участков дна в полисапробных зонах исчезли многие типичные представители ладожской фауны (район г. Приозерска, шхеры у г. Сортавалы, район г. Питкяранта и др.). Кроме того, под влиянием токсичных ксенобиотиков у некоторых планктонных и бентосных организмов появились различные морфологические отклонения от нормы (уродства). Признаки глубокой патологии отмечались в сообществе зоопланктона вблизи г. Питкяранта. среди бентосных организмов уродства наблюдались в заливе Щучьем, вблизи поселка Ляскеля, у г. Питкяранта, в Волховской губе и др.