Состав воды Байкала и ее свойства
Свойства воды каждого проточного озера определяются не временем, которое понадобилось бы для стекания его вод через исток, а той степенью обмена вод, который реально имеет место в озере вследствие его проточности.
Самый крупный приток Байкала — р. Селенга имеет водосборную площадь, равную 84% общей водосборной площади Байкала и длину равную 1480 км. Селенга вносит в Байкал за год около 50% всех водных масс, приносимых всеми притоками Байкала. Другой крупный приток Байкала — Верхняя Ангара имеет водосборную площадь, составляющую около 4% всей площади водосбора Байкала и длину, равную 439 км. Река эта в среднем за год вносит в Байкал около 15% общего годового стока всех его притоков. Река Баргузин, с водосборной площадью равной 3.5% общей площади озера и длиной около 640 км, вносит в Байкал в течение года лишь около 7% общего годового стока. На долю же всех остальных притоков Байкала, общее число которых равно 336, приходится всего лишь около 10% водосборной площади озера. Большинство притоков, впадающих в Байкал, представляет собой мелкие ручьи и речки, самое число которых даже носит неопределенный характер, так как многие из этих притоков непостоянны, пересыхают в летнее время или промерзают до дна зимой, а некоторые вообще текут только в дождливые годы, так что общее число притоков, впадающих в Байкал, зависит от принципов подсчета того или иного автора. Для характеристики степени проточности Байкала и влияния этой проточности на свойства его вод важно не общее число притоков, а то, что все они в своей совокупности, за исключением указанных выше, приносят в Байкал в течение года не более 28% общего количества водных масс, вносимых притоками в Байкал. Таким образом, их значение для определения свойств воды Байкала и колебания объема его водных масс ничтожно. Вытекает из Байкала, как и из громадного большинства озер, лишь один исток — именно Ангара, или Верхняя Тунгуска. В настоящее время в литературе все больше вытесняется приставка в названии Ангары слова «Нижняя», так как «Верхняя Ангара» представляет собой совершенно не связанную ни в каком отношении с «Нижней Ангарой» реку.
С точки зрения географической Ангара носит свое название неправильно, так как в месте ее слияния с Енисеем, в который впадает, она является значительно более мощной рекой, чем этот последний, а потому, по справедливости, именно Ангара должна была бы носить название Енисея, а верховья Енисея выше впадения Ангары должны были бы иметь какое–либо иное название, или, наоборот, низовья Енисея можно было бы назвать Ангарой. Степень проточности озера формально выражается отношением объема водных масс, вносимых в него поверхностным стоком в течение года к объему водных масс самого озера. Для Байкала это отношение характеризует очень малую долю его проточности по сравнению с другими озерами.
Свойства водных масс проточных озер, а главное, степень разнородности этих свойств в различных участках озера определяются не механическим соотношением, выражаемым в коэффициенте проточности, а степенью перемешивания водных масс различных районов озера. Это перемешивание зависит, прежде всего, от той системы течений, которая имеется в данном озере.
Течения Байкала еще далеко недостаточно изучены, но тем не менее, мы можем сказать, что в южном Байкале, куда впадает основной его приток — Селенга, имеет место круговое течение, направленное поперек Байкала от района Селенги к северным берегам и вдоль северного берега южного Байкала на запад, возвращаясь в район Селенги вдоль южных берегов. Таким образом, воды Селенги имеют облегченную возможность попасть в район истока Ангары, а тем самым сравнительно быстро могут быть выведенными из озера, мало перемешавшись с его водами. Совсем не то в среднем и северном Байкале, куда воды Селенги имеют мало вероятия достигнуть и откуда воды впадающих там притоков намечающейся системой течений, направленной из среднего Байкала вдоль его восточных берегов на север, лишь через огромный промежуток времени могут быть вынесенными Ангарой. Можно без преувеличения утверждать, что воды среднего и тем более северного Байкала лишь через многие тысячелетия выносятся полностью через Ангару и таким образом степень проточности этих районов Байкала значительно меньше, чем в южном Байкале.
Все сказанное относится лишь к поверхностным слоям вод Байкала, охватывающим толщу около 200–300 верхних метров. Что же касается огромных масс воды, заполняющих большие глубины, то перемешивание вод притоков с этими глубинными водами, а также их перемешивание с водами верхних слоев озера совершается в основном лишь теми вертикальными течениями и турбулентным перемешиванием, которое вызывается ветром, особенно в начале лета и поздней осенью при однородном вертикальном распределении температур. Перемешивание верхних слоев воды с глубинными водами в силу сказанного значительно затруднено и совершается еще во много раз медленнее, чем в верхних слоях озера. Столь значительные отличия в быстроте перемешивания, связанные с проточностью Байкала, отражаются и на химическом составе его вод на разных глубинах, а также в различных районах.
Изучение всех особенностей химического состава водных масс на разных глубинах и в разных его районах помогает таким образом раскрывать не только особенности тех процессов, которые протекают в озере в настоящее время и влияют на химический состав его водных масс, но также и проливает свет на особенности химического состава притоков Байкала, имевшиеся тысячелетия назад, отпечаток которых еще мог сохраниться до наших дней, особенно на водах больших глубин Байкала. Химический состав Байкала лучше всего изучен для его южной части. Можно принять, как характерный, следующий химический состав воды для южного Байкала в открытом озере (в мг на литр).
| Cl' (хлор) | 0.7 |
| SO"4 (сульфаты) | 5.0 |
| NO'3 (нитраты) | 0.3–0.5 |
| PO'''4 (фосфаты) | 0.02–0.06 |
| CO"3 (карбонаты) | 0.6–0.06 |
| HCO'3 (гидрокарбонаты) | 63.6 |
| SiO2 (силикаты и кремневая кислота) | 1.6–5.5 |
| Al (алюминий) | Следы |
| Mg" (магний) | 4.1 |
| Ca" (кальций) | 15.2 |
| Fe (железо) | 0.0 |
| Na' (натрий) | 3.9 |
| K' (калий) | 2.3 |
| O2 (кислород) | 14.4–9.6 |
| N2 (азот) | 22.4–16.8 |
| CO2 (свободная углекислота) | 0.44–5.28 |
| Жесткость (в немецких градусах) | 3.1 |
Две цифры, указывающие пределы измерения содержания донного вещества, даны для тех растворенных в воде Байкала веществ, которые изменяются в количестве с глубиной, причем первая цифра указывает на среднее содержание вещества в поверхностных слоях воды, а вторая — в глубинных. В приведенном химическом составе воды, с точки зрения ее питьевых и технических качеств, положительным является незначительное содержание в ней кальция и магния, ничтожное количество хлора и практическое отсутствие железа. Все это делает воду Байкала очень мягкой, приятной для питья и в то же время образующей ничтожную накипь в паровых котлах — словом, она обладает высокими качествами как вода питьевая, так и для использования ее в технических целях. Исключительно же слабая минерализация воды Байкала, не превышающая 100 мг на литр, при ее большой чистоте, в смысле ничтожного содержания органических веществ (малой окисляемости), позволяет в некоторых случаях употреблять ее даже вместо дистиллированной (перегнанной) воды.
Как и во всех озерах многие химические свойства воды Байкала не постоянны в нем ни во времени, ни в пространстве. Все растворенные в воде озера вещества могут быть разделены в этом отношении на три группы: к первой принадлежат вещества, которые во всех слоях распределены равномерно и количество которых практически вовсе не меняется со временем года. Это постоянная часть химического состава воды Байкала. Сюда относятся хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, магний, кальций, натрий и калий, газообразный азот и благородные газы.
К другой группе относятся вещества, количество которых возрастает с увеличением глубины. Сюда относятся: свободная углекислота, фосфаты, нитраты и силикаты. Эта же группа характеризуется увеличением количества веществ в верхних слоях воды в зимнее время и их уменьшением в летние месяцы.
Наконец, к третьей группе, характеризующейся уменьшением содержания вещества с возрастанием глубины, относятся растворенный в воде кислород и органические вещества (окисляемость), причем количество их в зимние месяцы уменьшается, а в летние — увеличивается. Чтобы показать примерные масштабы изменений в содержании, характерных для каждой из указанных групп веществ с глубиной, мы приводим в табл. 2 их содержание для района Лиственичного на разных глубинах до 1400 м к середине лета.
Таблица 2
| Глу– бины | Кисло– род O2 | Свобод– ная угле– кислота CO2 | Окисля– емость в O2 | Сили– каты SiO"3 | Нит– раты NO'3 | Фос– фаты PO'''4 | Свобо– дный азот N2 | Гидро– карбо– наты HCO'3 | Суль– фаты SO"4 | Хло– риды Cl' |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 12.44 | 2.6 | 1.11 | 1.60 | 0.30 | 0.031 | 17.27 | 63.9 | 5.18 | 0.78 |
| 100 | 11.35 | 2.9 | 1.03 | 2.42 | 0.31 | 0.025 | 20.05 | 63.9 | 5.27 | 0.78 |
| 200 | 11.32 | 3.0 | 0.87 | 2.73 | 0.43 | 0.034 | 20.08 | 63.6 | 5.46 | 0.71 |
| 300 | 11.24 | 3.0 | 0.89 | 3.64 | 0.44 | 0.037 | — | 64.1 | 5.37 | 0.71 |
| 400 | 11.01 | 3.3 | 0.91 | 3.11 | 0.40 | 0.039 | 20.27 | 63.7 | 5.27 | 0.71 |
| 500 | 10.71 | 3.9 | 0.96 | 3.64 | 0.38 | 0.042 | 20.30 | 63.3 | 5.56 | 0.75 |
| 600 | 10.55 | 3.7 | 0.77 | 4.10 | 0.46 | 0.047 | — | 63.7 | 5.46 | 0.68 |
| 700 | 10.44 | 3.8 | 0.79 | 4.95 | 0.46 | 0.019 | 20.30 | 63.5 | 5.18 | 0.64 |
| 800 | 10.31 | 3.9 | 0.78 | 5.04 | 0.46 | 0.049 | 20.30 | 63.7 | — | 0.78 |
| 900 | 10.27 | 4.2 | 0.79 | 5.00 | 0.17 | 0.019 | 20.30 | 63.5 | 5.09 | (0.82) |
| 1000 | 10.20 | 4.1 | 0.90 | 5.09 | 0.47 | 0.049 | — | 63.5 | 5.27 | 0.75 |
| 1100 | 10.18 | 4.2 | 0.87 | 5.61 | 0.49 | 0.062 | — | 63.1 | 5.46 | 0.71 |
| 1200 | 10.16 | 4.2 | 1.00 | 5.40 | 0.52 | 0.061 | 20.30 | 63.8 | 5.56 | 0.75 |
| 1300 | 10.12 | 4.2 | 0.68 | 4.78 | 0.53 | 0.062 | 23.30 | 63.7 | 5.56 | 0.75 |
| 1400 | 10.10 | 4.3 | 0.75 | 5.40 | 0.54 | 0.063 | 20.24 | 63.4 | 5.27 | 0.71 |
В помещенной ниже табл. 3 приведены сведения о химическом составе воды для некоторых притоков Байкала.
В табл. 3 для всех рек даны для большинства составных частей пределы их колебаний в течение года. Наименьшая цифра (исключая кислород) соответствует весеннему паводку, а наибольшая — зимнему периоду. Из этой таблицы видно, что химический состав некоторых из исследованных притоков в течение года меняется для ряда составных частей несколько раз. Что же касается растворенных в воде газов, то содержание кислорода падает в зимние месяцы, достигая в Селенге лишь 20–30% от того количества, которое было бы насыщающим воды реки при данных условиях ее температуры. Количество же свободной углекислоты, насыщающей воду в зимние месяцы, значительно возрастает. Из этой же таблицы видно, что притоки Байкала несут в него воды, значительно отличающиеся по своему химическому составу от воды самого озера.
Попадая в Байкал, воды притоков не только подвергаются механическому перемешиванию с водами Байкала, но в них происходит также и ряд процессов, видоизменяющих самый химический состав их вод.
Эти видоизменения требуют, однако, некоторого времени, а потому в районах Байкала, примыкающих к устьям притоков, наблюдаются под влиянием последних значительные отличия в химическом составе воды, по которым легко можно судить о степени участия речных вод в водных массах данного пункта и о том пути, который проходят воды притоков в самом Байкале, прежде чем перемешиваются с его водами. Так, для вод Байкала, в районе впадения р. Селенги, характерным является повышенное содержание гидрокарбонатов и силикатов, для района р. Баргузин — присутствие вносимого рекой железа и так далее. На основании химических признаков, характеризующих воды притоков, выяснено, что воды эти, в течение летних месяцев проходящие в предустьевых пространствах в верхней полосе толщиною в несколько метров, начиная с конца сентября проходят в течение всей осени и зимы по дну как более тяжелые, тогда как в поверхностных слоях озера распространены в это время воды лишь cо слабой примесью речных вод. Выяснено, далее, распространение вод Селенги в летние месяцы не только в ее окрестностях, но и в более отдаленных районах, куда эти воды приносятся возникающими под влиянием ветров течениями, вплоть до района Голоустного и Котов на западном берегу Байкала. Воды Байкала, как и всякого иного озера, не являются просто смесью тех вод, которые вносятся в него притоками или выпадают на его поверхность в виде осадков. На протяжении многих тысячелетий Селенга, дающая, как мы видим, около 50% всего питания Байкала, вносит в него воды, содержащие в среднем за год раз в 10 больше кремния, чем его содержится в Байкале. Река Баргузин или ряд других мелких притоков непрерывно вносят в Байкал железо, которое в водах Байкала, тем не менее, содержится лишь в ничтожных следах. Причина этих характерных явлений заключается в процессах, протекающих в самом озере и видоизменяющих химический состав вносимых в него вод. Некоторые вещества, вносимые в Байкал его притоками, как, например, железо, алюминий и часть кремния, попадая в Байкал, образуют в нем коллоидные соединения в виде хлопьев, которые, в силу своего веса, оседают на дно и входят в числе прочих материалов в состав илов, покрывающих дно озера почти на всем его протяжении.
Таблица 3
| Назв. притока | Суль– фаты SO"4 | Хло– риды Cl' | Гидро– карбо– наты HCO'3 | Каль– ций Ca" | Ка– лий K' | Нат– рий Na' | Жест– кость в нем. гр. | Сили– каты SiO2 | Желе– зо Fe''' | Окис– ляе– мость в O2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Селенга | 2.4–27.6 | 0.3–9.4 | 52.2–139.0 | 11.0–41.4 | –2.61 | 6.69 | 2.90–5.60 | 9.7–23.5 | Следы | 2.0–13.3 |
| Баргузин | 9.7–13.7 | 2.8–2.9 | 90.9–131.8 | 28.5–34.2 | 11.56 | 17.20 | 3.00–5.65 | 5.88–13.20 | 0.03 | 12.5 |
| Кичера | 6.2–10.9 | 0.31 | 17.25–30.7 | — | 3.18 | 4.87 | — | 2.88–6.08 | — | — |
| Голоустная | 6.1–37.4 | 2.9–7.4 | 62.2–155.6 | 10.8–28.8 | — | — | 3.92–7.86 | 2.6–9.7 | 0.00 | — |
| Мысовка | 2.2–20.1 | 1.7–4.0 | 52.3–130.7 | 8.8–24.2 | — | — | 1.39–48.2 | 7.76–10.32 | 0.00 | — |
| Култучная | 1.3–3.1 | — | 24.2–73.6 | 5.6–14.8 | — | — | 1.04–3.08 | 5.5–10.3 | — | — |
Таблица 4
| Название пунктов | Сили– каты SiO2 | Титан TiO2 | Алюми– ний Al2O3 | Железо Fe2O3 | Магний MgO | Каль– ций CaO | Натрий Na2O | Калий K2O | Фосфа– ты P2O5 | Угле– род C | Вода H2O 110° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Против Маритуя, гл. 494 м | 53.55 | 0.75 | 16.31 | 10.45 | 3.38 | 2.43 | 2.00 | 2.66 | 0.09 | 0.21 | 8.00 |
| Против Энхалука, глубина 381 м | 54.62 | 0.70 | 15.51 | 6.71 | 1.19 | 1.98 | 2.30 | 2.52 | 0.06 | 2.38 | 11.60 |
Часть кремния поглощается кремневыми водорослями (диатомеями) как обитающими в толще воды Байкала, так и покрывающими сплошным ковром его дно. Из кремния эти мириады микроскопических организмов строят свои изящные панцири, уменьшая тем самым количество кремния, растворенного в воде. Часть кремния, по–видимому, потребляется также многочисленными в Байкале губками, они имеют в своих тканях до 30% кремния. Совершенно таким же способом часть кальция идет на построение раковин многочисленных моллюсков, обитающих на дне Байкала, а также входит в состав хитина бесчисленных ракообразных, не только покрывающих дно, но и обитающих в значительных количествах в толщах водных масс озера.
После отмирания моллюсков и ракообразных их скелеты целиком растворяются в воде, и кальций, ими поглощенный, снова поступает в воды Байкала. Так как моллюски и ракообразные встречаются приблизительно в одинаковых количествах в течение года, потребление ими кальция не отражается ни на сезонных изменениях, ни на вертикальном распределении его содержания в воде Байкала.
Иное дело с диатомовыми водорослями, которые, с одной стороны, неравномерно встречаются в течение года, образуя ежегодно вспышку своего развития в весеннее время, а с другой,— после отмирания этих водорослей, лишь ничтожная часть кремния, содержащаяся в их панцирях, переходит снова в раствор, а все остальное вместе с панцирями опускается на дно.
Анализы глубоководных илов Байкала показали наличие в них значительных количеств алюминия, кремния и железа, которые выделены из состава водных масс и выпали на дно озера (табл. 4).
В отношении всех указанных веществ Байкал играет роль отстойника, скопляющего на своем дне значительную часть веществ, вносимых в него притоками. Органические вещества, растворенные в водах притоков Байкала в значительно больших количествах, чем в водах самого озера, подвергаются в нем окислению и разрушению, с выделением свободной углекислоты и с распадом на фосфаты, нитраты и на ряд иных соединений. До дна органические вещества в большинстве случаев не доходят, разрушаясь во время оседания. Этот процесс и вызывает неравномерное уменьшение окисляемости с увеличением глубины. Таким образом, Байкал для органических веществ является своеобразным фильтром, не пропускающим их через озеро и вместе с тем не накопляющим их ни на дне, ни в водных массах. Соединения эти окисляются в водах Байкала с выделением свободной углекислоты, а эта последняя лишь в небольших количествах потребляется в верхних слоях воды растениями в процессе фотосинтеза, а все остальное ее количество выделяется в атмосферу. Процесс выделения свободной углекислоты поверхностью воды Байкала в атмосферу является по вычислениям, произведенным Б.Н. Форш, самым мощным химическим процессом, протекающим в толще вод Байкала.
Ввиду того, что разложение органических веществ происходит в различных слоях воды Байкала, включая самые глубокие, количество освобождающейся при этом свободной углекислоты во все сезоны возрастает с глубиной (см. табл. 2). В отношении углекислоты Байкал играет роль ее рассеивателя. Количество вносимых в Байкал его притоками нитратов и фосфатов еще неясно. Они входят в состав органических соединений, вносимых в Байкал притоками, а также находятся в растворенном состоянии. Оба эти вещества, с одной стороны, при окислении органических веществ в Байкале освобождаются, но, с другой,— они снова потребляются байкальскими организмами, а потому находятся в непрерывном круговороте. Их судьба аналогична свободной углекислоте, рассмотренной нами выше, с тем отличием, что освобождающееся их количество потребляется организмами, живущими в Байкале. Постепенное увеличение их количества с глубиной вызывается теми же причинами, что и для углекислоты. В отношении нитратов и фосфатов Байкал играет роль их регулятора.
Наконец, есть еще вещества, распределенные равномерно во всей толще воды Байкала и не подвергающиеся сезонным изменениям в количественном их содержании — это хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, кальций, магний, калий и натрий.
Эти вещества содержатся в воде Байкала в количествах, определяемых смесью вод притоков, впадающих в озеро. Они лишь в незначительной степени расходуются организмами, обитающими в Байкале, и в водах озера не протекает иных процессов, сколько–нибудь значительно влияющих на их содержание.
Особняком стоят растворенные в воде Байкала газы: кислород, азот, а также хотя в нем и не определенные, но заведомо присутствующие так называемые благородные газы: аргон (Ar), неон (Ne), криптон (Kr) и другие. Основным источником обогащения озера этими газами является водная его поверхность, через которую они проникают в глубины. Для кислорода существует еще дополнительный источник обогащения им водных масс, а именно, выделение его водорослями и иными зелеными растениями под влиянием солнечного света при так называемом процессе фотосинтеза, т.е. разложения свободной углекислоты с выделением кислорода. Такое обогащение кислородом водных масс происходит на глубине, не препятствующей проникновению солнечных лучей, которые необходимы для фотосинтеза (несколько более ста метров). На больших глубинах идет лишь потребление растворенного в воде кислорода как при дыхании организмов, так и при окислении органических веществ в толще водных масс и на дне озера.
Все имеющиеся в настоящее время сведения о содержании кислорода в воде Байкала до самых больших глубин, а также в различных его районах, говорят о том, что количество его ни в один из сезонов нигде не спускается ниже 74.5% того его количества, которое при данной температуре воды должно было бы насыщать воду. Этот факт важен, с одной стороны, тем, что позволяет утверждать, что жизнь возможна на всех глубинах Байкала, а с другой,— тем, что показывает, насколько невелики в толще вод Байкала и на его дне процессы потребления кислорода.
Исключение составляют лишь некоторые мелководные заливы или лагуны Байкала, воды которых не перемешиваются с водами открытого озера, а потому подвергаются сильным местным изменениям. Таковы воды залива лагуна Провал, называемого «сором» (Посольский сор, Ангарский сор и Рангатуй). Здесь в течение зимних месяцев содержание кислорода падает до количеств, стоящих на границе возможности жизни для ряда рыб. Многие формы, в том числе и такие рыбы как окунь, сорога, щука, в некоторые годы — при значительном зимнем уменьшении содержания кислорода — покидают соры и перекочевывают в Байкал.
Газообразный азот, а равно и вся группа благородных газов, не истребляется организмами, обитающими в воде, и не входит в реакции с веществами, растворенными в водах Байкала. Ввиду этого, количество этих газов в воде зависит исключительно от тех условий температур воды и давления атмосферы, при которых происходило их растворение. Следует иметь в виду, что для азота и благородных газов, помимо атмосферы, имеется в Байкале еще один источник обогащения ими водных масс, а именно, подводные источники, открывающиеся на дне в ряде мест Байкала и дающие в некоторых районах довольно обильные выходы газов, состоящих главным образом из азота и некоторых благородных газов.
Наблюдения, однако, показывают, что сколько–нибудь значительного обогащения водных масс газами из этих источников не происходит. Во всей толще водных масс глубже 100 м количество растворенного азота остается практически постоянным и соответствующим тому его количеству, которое насыщает воду при температуре наибольшей плотности воды и нормальном для Байкала давлении атмосферы. В верхних же ста метрах наблюдается понижение в содержании азота, соответствующее более высоким температурам этих слоев воды.
В водах каждого озера имеется, кроме растворенных в них веществ, также то или иное количество взвешенных веществ. Эти механически взвешенные в воде частицы не только почти целиком определяют прозрачность и цвет воды озер, но также, постепенно выпадая на дно из состояния взвешенного, влияют на характер донных отложений озера.
Количество взвешенных в водах Байкала частиц весьма различно в разных его районах, а также значительно колеблется по сезонам. Взвешенные частицы состоят из песка и глины, из мелкого детрита органического происхождения, из хлопьев органических веществ. Далее, взвешенные частицы состоят из бактерий и мелких планктонных организмов и, наконец, из коллоидных частиц разных химических соединений. При столь разнообразном составе взвеси и самое распределение общего количества взвешенных частиц по озеру в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также изменение количества взвеси по сезонам очень сложно и связано с распределением прозрачности и цвета воды по озеру. Вода наиболее прозрачная имеет всегда темносиний цвет, она содержит наименьшее количество взвешенных частиц. Наиболее прозрачна вода в Байкале в верхних его слоях, наблюдаемых с поверхности, в период после вскрытия его от льда.
Применение специальных приборов, позволяющих определять прозрачность воды не глубиной, на которой исчезает из вида диск Секки при его погружении, а в каждом извлеченном с любой глубины образце воды — показывает, что прозрачность воды в Байкале на разных его глубинах различна и увеличивается с глубиной.
Понижение прозрачности в поверхностной толще вызывается главным образом значительным развитием в верхних, прогреваемых слоях воды бактерий, а также и планктонных организмов. Одновременно с уменьшением прозрачности изменяется и цвет воды Байкала — из синего он делается голубовато–серым, в некоторых районах зеленоватым и почти круглый год не наблюдается той прославленной синевы воды, которая так характерна для Байкала в начале лета.
В районах, примыкающих к устьям рек, и в мелководных районах, в которых волнение поднимает и взмучивает в воде частицы, поднимающиеся со дна, характер взвешенных в воде частиц совершенно иной. Здесь преобладает глина, песок и органический мелкий детрит.
Прозрачность же воды здесь ничтожна и резко отличается от прозрачности открытого Байкала.
В заключение характеристики состава байкальской воды и ее свойств следует еще остановиться на вопросе о большей уплотненности глубинной воды Байкала. Этот вопрос впервые был затронут в литературе в 1934 г. и вызвал у ученых значительный интерес. На основании собранных Байкальской лимнологической станцией образцов воды с разных глубин озера Д.И. Менделеевым было показано, что плотность многократно перегнанной воды Байкала возрастает с его глубиной по определенной характерной кривой, достигая на глубине 1550 м увеличения по сравнению с плотностью воды у поверхности на 56 единиц седьмого десятичного знака. Предполагалось, что это связано с накоплением на этих глубинах молекул воды, которые вместо обыкновенного кислорода содержат его так называемый «изотоп», т.е. атом особого строения, имеющий больший, чем обычный атом, вес, вследствие чего эта вода получила название тяжелой. Теоретически нахождение такой кислороднотяжелой воды в природных водоемах вполне вероятно, поэтому высказывались даже предположения о ее происхождении. Сам Д.И. Менделеев считал, что частицы более плотной воды при длительности покоя в глубинных зонах Байкала оседают на его наибольшие глубины и там накопляются. Академик В.В. Шулейкин полагал более вероятным выход на больших глубинах Байкала источников, содержащих сильно обогащенную тяжелыми частицами воду, которая, постепенно смешиваясь с водами озера, распределяется в его глубинных водах. Однако позднее А.П. Виноградов, производивший в лаборатории геохимических проблем им. В.И. Вернадского повторное изучение байкальской воды, высказался против наличия в ее глубинных слоях более плотных частиц. Таким образом, этот весьма интересный в теоретическом отношении вопрос нужно считать еще не ясным и требующим новых исследований.
Наконец, нельзя забывать, что на глубинах свыше 1000 м не только задерживаются полностью все лучи видимой части спектра, но также и почти все лучи невидимой части спектра. По имеющимся в настоящее время данным, на глубине 700 м не распространяется и так называемая космическая радиация, присутствие которой может задерживать некоторые биологические процессы. Все это создает для глубинных вод Байкала совершенно особую среду, значительно отличающуюся по своим свойствам от вод поверхностных. Большое количество процессов физико–химических, физиологических и других может протекать в этой среде иначе, чем в поверхностных водах, при этом Байкал является почти единственным в мире озером, на котором эти вопросы могут быть разрешены для пресноводных водоемов.
Источник: Г.Ю. Верещагин. Байкал. Научно–популярный очерк. Под редакцией Д.Н. Талиева. Москва, 1949 г.
