1. Большое влияние на процесс рыборазведения оказывает гидростроительство на реках, зарегулирование стока рек. Резерв воды создается за счет паводковых вод, задерживаемых плотинами, перегораживающими русло рек. Часть воды идет на заполнение водохранилищ, кроме того, воду используют для охлаждения энергоблоков. Плотины преграждают проходным и полупроходным рыбам доступ к нерестилищам. Например, если до зарегулирования Волги фонд нерестилищ осетровых рыб составлял, по данным некоторых авторов, от 3 до 4 тыс. га, то после воздействия волжского каскада гидростанций площади нерестилищ осетровых уменьшились в 7-10 раз и составляют теперь около 400 га и расположены они в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла. Чтобы пропустить рыбу в верхний бьеф гидроузла, в плотинах строят рыбопропускные сооружения. Однако пропуск рыб оказывается не самым эффективным, из-за изменений на прежних местах нереста. Изменение годового стока сокращает площадь нерестилищ, заполняемых в весенне-летний период, наблюдается несвоевременное их залитие, усиливается зарастание мест нагула молоди, что приводит к уменьшению их использования. Суточные и недельные колебания уровня воды в водохранилищах нередко приводят к осушению нерестилищ и гибели икры. Нарушаются и сокращаются сроки пребывания молоди на местах ее откорма. Молодь скатывается, не достигнув покатного состояния.
Кроме того, весной из водохранилищ спускают более холодную воду, что приводит к снижению температуры воды на нерестилищах и нарушению общего температурного режима, а осенью идет сброс более теплой воды.
2. Отрицательное влияние оказывает водный транспорт, в результате использования которого происходит загрязнение водоемов нефтепродуктами, фекально-бытовыми сбросами. Судоходство ведет к механическому разрушению прибрежных биоценозов, а при движении крупнотоннажных судов – к разрушению донных биоценозов реки и нерестилищ. Крупнотоннажные суда при глубинах до 8 м переворачивают всю водную массу, разрушают полностью речную биоту, выбрасывают молодь на берег, вызывают уход рыб из района трасс судоходства. Для обитателей рек, особенно для молоди, серьезную опасность представляют суда, создающие крутую волну при движении, например суда с водометным двигателем. На Оке такими судами в 1980 г. было выброшено на берег около 100 млн. экз. молоди рыб. Большой вред наносят и маломерные моторные суда – мотолодки. При движении, особенно в малых реках, они создают волну, разрушающую прибрежные биоценозы, уничтожающую растительность, икру и молодь рыб; загрязняют водоем отходами топливной смеси. От механического удара о лодку и мотор также гибнет большое количество молоди (2-5 экз. на 1 км) и взрослых рыб (1 экз. на 10 км). Кроме того, судоходство на нерестовых реках оказывает различное шумовое воздействие на рыб в период нереста. Однако в настоящее время применяются некоторые меры, в частности на судах проводят сбор продуктов отработки.
3. Водопотребление. Количество воды для обеспечения потребностей развивающегося хозяйства и растущего населения на Земле непрерывно растет. Уже сейчас оно составляет 10% от полного речного стока Земного шара. Крупномасштабное водопотребление ведет как к непосредственному, так и к косвенному уничтожению рыбных ресурсов. Непосредственное уничтожение связано с гибелью мелких рыб, главным образом молоди в водозаборных сооружениях. Строительство этих сооружений приводит к созданию искусственных водотоков, и процесс попадания в них рыб закономерен. Только в Астраханской области водозаборы на Волге (более 3 тыс. крупных и средних водозаборов) уничтожают 14 млрд. молоди рыб, что в 5 раз превышает выращиваемую в НВХ. Косвенное уничтожение связано с гибелью среды обитания. В зависимости от масштабов изъятия стока оно ведет к гибели речных и эстуарных экосистем, к деградации или даже гибели экосистем концевых водоемов – внутренних морей, к снижению численности популяций отдельных видов и к их исчезновению. Особенно пагубно крупномасштабное водопотребление сказывается на внутренних морях. Оно ведет к снижению уровня, исчезновению мелководий, увеличению солености, ухудшению кормовой базы, изменению условий нагула и размножения многих видов рыб, к исчезновению многих гидробионтов, а также к гибели эстуариев рек, а в некоторых случаях и всей морской экосистемы. Примерами подобного рода являются Каспий и Арал. Водопотребление из водохранилищ и зарегулированных озер для нужд гидроэнергетики ведет к периодическому колебанию уровня воды и, как следствие, к повышению мутности, осушению нерестилищ, гибели икры и молоди, к сокращению численности и гибели ряда видов рыб.
4. Турбины ГЭС. Повреждения рыб при скате через турбины делятся на: 1) механические - рваные, рубленые раны тела, ссадины, обрывы плавников и других частей тела, нарушение чешуйного покрова – результат непосредственного контакта рыб с твердыми предметами или воздействий сильной турбулентности воды; 2) барические (баротравмы) – разрыв плавательного пузыря или его увеличение, кровоизлияния в тканях и органах, выпучивание глаз, выворачивание желудка через ротовую полость, пузырьки газа в тканях – результат воздействия резкого перепада гидравлического давления; 3) поведенческие – изменение ориентации и распределения рыб в пространстве, изменение их двигательной активности, реакций на различные раздражители – результат воздействия разнообразных факторов на рыб при скате из водохранилищ.
5. Тепловое загрязнение. Основными источниками теплового загрязнения являются тепловые и атомные электростанции. Так, в Англии уже в конце 60-х годов повышение температур во многих водотоков составляло от 6 до 90С, во Франции (р. Сена) – 70С. Интенсивность действия тепловых выбросов определяется типом охладителя. В прямоточных вода используется однократно, например, при заборе воды из реки или залива моря. Здесь рыбы имеют возможность выбора оптимального для их жизнедеятельности участка. В замкнутых охладителях рыбы подвергаются более интенсивному воздействию температуры. В результате теплового загрязнения в пресноводных водоемах элиминируются стенотермные холодолюбивые виды, мезотермные виды вытесняются за пределы районов наибольшего прогрева, а эвритермные виды оказываются в наиболее благоприятных условиях. Поэтому из водоемов первыми исчезают лососевые, сиговые и корюшковые рыбы, а предпочтение получают карповые рыбы. Наличие в водоеме постоянного градиента температур и особенно обитание рыб в условиях, превышающих их температурный оптимум, часто приводят к нарушению гаметогенеза, к аномальным и дегенеративным процессам в гонадах рыб.
6. Уничтожение малых рек. Малые реки играют важную роль, как в формировании стока, так и в сохранении ихтиофауны регионов. В них расположены нерестилища многих видов рыб, происходит нагул молоди. Они служат естественными резерватами речной ихтиофауны при зарегулировании стока крупных рек. К малым рекам обычно относят реки короче 200 км. Таких рек у нас насчитывается около 99% от общего числа, а их протяженность превышает 9 млн. км. Использование малых рек чаще всего носит неорганизованный, нерегламентированный характер. По ним сплавляется лес. Они интенсивно загрязняются; распахиваются поймы этих рек и осушаются болота, питающие их. При этом малые реки теряют функцию естественных регуляторов водного режима, загрязняются и утрачивают способность к самоочищению или полностью исчезают. Так, в Латвии 75% малых рек не соответствуют своему типологическому фоновому состоянию. В настоящее время разработаны инженерно-биологические методы рекультивации малых рек, например, в США.
7 .Сейсморазведка. Сейсмические методы разведки с использованием взрывной волны применяются при геофизических работах. При воздействии упругих колебаний главным механизмом поражающего действия для рыб служит резкий перепад давления, вследствие чего возникает баротравма плавательного пузыря; часто наблюдаются разрывы крупных кровеносных сосудов, кровоизлияния в органах и тканях. Рыбы погибают даже на значительных расстояниях от места взрыва. Более безопасны пневматические, невзрывные источники сейсмических волн. Однако, рассматривая экологическую ситуацию в Баренцевом море, Г.Г. Матишов (1989) считает, что пневмопушки уничтожают личинок рыб, которые находятся в верхних горизонтах воды. Гидроудар от небольшой пневмопушки убивает в радиусе 2 м 90% личинок и мальков рыб.
Однако проведенная оценка воздействия сейсморазведки в целом на популяции промысловых рыб показала несущественное значение этого фактора по сравнению с приращением коэффициентов смертности молоди, связанными с естественными причинами и уровнем промысловой нагрузки.
8. Дноуглубительные работы оказывают отрицательное влияние на развитие кормовых организмов, нарушают их естественный ареал обитания. Поэтому эти работы проводятся с большой осторожностью и только при изучении влияния на обитателей водоема. Зачастую эти работы планируются на весенний период, когда происходит нерест многих видов рыб. Дноуглубительные работы сопровождаются сбросом десятков миллионов кубометров грунта на акваторию, что приводит к заилению нерестилищ, ухудшению воспроизводства рыб, к их гибели, в особенности молоди. В Волго-Каспийском канале, который является не только транспортной магистралью, но и основным путем нерестовой миграции рыб и ската молоди, ежегодно проводят ремонтные дноуглубительные работы объемом 3-5 млн. м3.
9. Дампинг – вывоз и сброс грунта в море – ведет к разрушению обширных площадей донных биоценозов, повышению содержания взвешенных веществ в 10 – 100 раз, повышению на больших площадях мутности воды и к дополнительному загрязнению морских прибрежных экосистем, в том числе за счет перевода во взвесь веществ, накопленных в донных отложениях, например, в портах и в устьях рек.
10. Траловый флот. Механическому разрушению донных биоценозов и сокращению численности донных и придонных видов рыб способствует траловый флот при донных тралениях. В связи с этим поднимается вопрос о запрете или ограничении такого промысла, как это уже сделано на Черном море.
11. Мосты. Сужение русла небольших рек, заключение их в бетонные трубы при строительстве автомобильных и железных дорог часто приводят к созданию участков водотоков со скоростями течения, непреодолимыми для рыб. Особенно это проявляется в период паводка, когда происходят анадромные нерестовые миграции рыб. Этого влияния легко избежать, зная критические скорости плавания и обеспечивая необходимые для прохода рыб скорости течения.
12. Электромагнитные поля. К относительно новым факторам воздействия относятся электромагнитные поля, связанные с применением электротока. Методом телеметрии на мигрирующих осетровых установлено, что они задерживаются под воздушной высоковольтной линией, пересекающей Волгу. Очевидно, что и для других электрочувствительных рыб подобные поля, возникающие в районе переходов рек воздушными линиями электропередачи или нефте- и газотрубопроводами (на них подается слабое напряжение), могут оказывать негативное влияние, задерживая их миграцию и в конечном итоге приводя к сокращению численности популяций.
13. Добыча строительных материалов и полезных ископаемых. К непосредственному разрушению участков местообитания рыб, а также к гибели участков, расположенных ниже по течению за счет заиления и загрязнения, ведет добыча строительных материалов и полезных ископаемых. Главным компонентом при этом являются взвешенные вещества, образующие зону повышенной мутности. Происходит ликвидация нерестилищ и мест нагула рыб. В зоне образующегося шлейфа рыбы могут полностью отсутствовать. В северных реках при проведении работ больше всего страдают лососевые рыбы и получают распространение елец, плотва и окунь. Добыча полезных ископаемых с помощью драг ведет к разрушению биотопов рыб, а иногда к полному их исчезновению. При проведении работ в море разрушаются донные биоценозы, нерестилища и места нагула донных видов рыб. Так, в Азовском море отмечено 2-5 кратное снижение численности и биомассы зообентоса в районах добычи строительных материалов.
14. Значительный ущерб наносит лесная промышленность. Вырубка леса ускоряет таяние снега, и быстрый сток воды вымывает почву. Происходит заиление рек и ухудшение гидрологического и гидрохимического режима. Сплав леса по рекам загрязняет их и препятствует продвижению рыб к местам нереста. Кроме того, вымываемые из плывущей древесины химические вещества нарушают процессы самоочищения и губят речные биотопы. В настоящее время сплав леса по нерестовым рекам в период хода рыбы на нерест запрещен. Для сохранения водоохранных функций леса, а также для защиты нерестилищ ценных промысловых рыб по берегам водоемов создаются водоохранные зоны, где проводятся только санитарные вырубки леса. Ширина запретных полос вдоль нерестовых рек и озер определена в настоящее время в зависимости от условий местности от 200 до 1000 м.
15. Огромное влияние оказывает токсикологическое загрязненнее, которое является одним из основных факторов антропогенного воздействия. Применение в сельском хозяйстве ядохимикатов и удобрений наносит большой ущерб рыбоводству. Смыв их в реку и фильтрация через почву ведет к загрязнению и ухудшению гидрохимического режима. Огромное влияние оказывают стоки промышленных предприятий и жилищно-коммунальных хозяйств. Неочищенные сточные воды, содержащие большое количество органики, сильно загрязняют водоем. Вода мутнеет, повышается окисляемость. Аварийные и залповые сбросы сточных вод в реки Волго-Каспийского бассейна и, прежде всего, в саму Волгу и ее основные притоки, сопровождающиеся массовой гибелью, стали регулярными. Вследствие кумулятивного токсикоза, вызванного накоплением хлорорганических и тяжелых металлов, ежегодно происходит гибель ценных промысловых рыб. Высокое содержание загрязняющих веществ в воде и донных отложениях оказывает негативное влияние на гидробионтов и водные экосистемы. Происходит накопление токсикантов в кормовых объектах и организме рыб. Для того чтобы ликвидировать данные явления устанавливают очистные сооружения.
16. Радионуклиды. Уже после испытания первой американской водородной бомбы в 1953 г. на атолле Эниветок рыбы в районе выпадения радиоактивных осадков вблизи атолла были сильно заражены, а тунцы, отловленные за тысячи километров от атолла, непригодны к употреблению в пищу. Другим источником загрязнения радионуклидами является атомная промышленность, в частности атомная энергетика. Водоемы являются основным резервуаром, куда поступают радионуклиды. Здесь встречаются радиоактивные изотопы стронция, цезия, циркония, ниобия, фосфора и др. Ряд из них обладает повышенной способностью накапливаться в донных отложениях в связи с адсорбцией на поверхности минеральных и органических частиц. В результате этого доза облучения, получаемая донными рыбами, в десятки-сотни раз превышает получаемую пелагическими. Накопление радионуклидов в рыбах связано с их передачей по пищевым цепям и поэтапной аккумуляцией в более высоких трофических звеньях. При этом в тканях рыб происходит дифференцированное накопление. Радиоактивный стронций и кальций накапливаются преимущественно (до 90%) в скелете 137Cs – в мышцах и мягких тканях, 60Co – в печени и почках. В порядке понижения радиочувствительности и радиопоражаемости системы рыб располагаются в следующий ряд: кроветворная, воспроизводительная, эндокринная, дыхательная.
17. Эвтрофикация. Начиная с 50-х годов XX столетия происходит резкое увеличение поступления биогенных элементов в водоемы. Это связано, прежде всего, с ростом применения минеральных удобрений и новых моющих средств (на фосфорной основе). С поверхностным стоком эти вещества попадают в водоемы. Дополнительным источником поступления эвтрофирующих веществ в водоемы является атмосферный перенос выбросов промышленности. Так, с осадками в Швеции поступает 1-3 кг/га азота. В результате за 20-25 лет происходит интенсивное старение водоемов, на 1-2 порядка повышается трофический статус озер и водохранилищ, наблюдается превращение олиготрофных озер в эвтрофные, а мезотрофных – в гипертрофные. Этот процесс коснулся таких крупных озер, как Великие озера, Ладожское, Севан, Балатон, и даже морей - Балтийского, Черного. Происходит «цветение» воды, при котором биомасса водорослей достигает десятков и даже сотен граммов на 1 м3. Отмирая и разлагаясь, эта органика образует на дне морей и их заливов гигантские мертвые участки. Площадь таких участков в Балтийском море уже в 1975 г. занимала 20% поверхности дна. Увеличение трофического статуса водоема ведет к резкому изменению видового состава и численности рыбного населения. Для северных пресноводных водоемов эта последовательность изменений хорошо известна: лососевые – сиговые – корюшковые – окуневые – карповые. При этом длинноцикловые и более ценные виды рыб заменяются короткоцикловыми и с рыбохозяйственной точки зрения значительно менее ценными видами.
18. Закисление природных вод. Концентрация водородных ионов (рН) воды – один из важнейших абиотических факторов среды. С повышением кислотности уменьшается видовое разнообразие водных животных, происходит смена доминантных видов, снижается интенсивность продукционных процессов. Во многих естественных водоемах токсическое воздействие низких рН усиливается из-за сопутствующего ему повышения концентрации алюминия в воде. При низких рН затруднена способность гемоглобина использовать растворенные в воде кислород, снижается подвижность сперматозоидов и возможность оплодотворения икры, увеличивается число уродливых эмбрионов. Попадая в атмосферу при сжигании и переработке ископаемого горючего, сера, азот и фосфор перемещаются воздушными потоками на большие расстояния. Оксиды этих элементов вместе с водой образуют «кислые дожди». За счет ветровых переносов из Западной Европы «кислые дожди» выпадают на территории Скандинавии, Англии, Прибалтики, Беларуси, Карелии и на Кольском полуострове. В Швеции рН озер снизилось до 4,5. Чтобы поправить положение применяют известкование озер. Около 70% озер Южной Норвегии практически лишились ихтиофауны из-за закисления воды. К 1978 г. здесь исчезли все популяции атлантического лосося и половина популяций кумжи. Исчезло несколько популяций лосося на западном побережье Швеции, а также в Финляндии.
19. Большой ущерб воспроизводству рыбных запасов может нанести чрезмерный вылов рыбы. В биологическом смысле перелов означает, что из-за чрезмерного вылова количество оставшихся производителей не обеспечивает воспроизводства стада; в экономическом – промысел становится нерентабельным. В случае нерентабельности промысел прекращается, и это спасает большинство видов от полного уничтожения. Вследствие интенсивного промыслового изъятия судака и тарани во время нерестового периода изменилась их возрастная структура, снизилась масса производителей и их плодовитость. В наибольшей степени браконьерский лов влияет на запасы осетра, стерляди, муксуна и нельмы. Поэтому необходимо рационально использовать внутренние запасы ценных промысловых видов рыб. Для этого в нашей стране введены специальные правила рыболовства.
20. Акклиматизация. Акклиматизационные работы могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на водоемы. Так, вселение севрюги в Аральское море привело к заражению водоема жаберным сосальщиком, вследствие чего произошла массовая гибель аральского шипа. Судак, акклиматизированный в Оби, перешел на питание молодью сиговых рыб; большеротый окунь, интродуцированный на юге Португалии, оказал отрицательное влияние на местную фауну мелких видов рыб и т.д. Целесообразность мероприятий по переселению, интродукции и акклиматизации должна обеспечиваться предварительными фундаментальными экологическими исследованиями и глубоким знанием биологии переселяемых видов, их трофических связей и паразитов. Необходимо запретить акклиматизационные мероприятия в водоемах с эндемичными видами гидробионтов.
21. Искусственное воспроизводство. В результате искусственного воспроизводства происходит снижение генетического разнообразия из-за использования ограниченного числа особей для получения половых продуктов. При искусственном воспроизводстве исчезающих таксонов встречаются генетические ошибки. Таким примером служит азовская белуга, численность которой находилась в катастрофическом положении и которую фактически потеряли из-за неоднократных перевозок в Азовский бассейн молоди другой внутривидовой формы – каспийской белуги. Пастбищное рыбоводство способствует сокращению численности или исчезновению ряда местных видов. Это связано не только с их уничтожением при подготовке водоема к зарыблению, но и с созданием в естественных водоемах высокой плотности популяций разводимых рыб. Так, например, разводимый во многих странах Европы угорь подавляет численность, а в некоторых реках уничтожает хариуса, гольца, подкаменщика.
Для устранения негативных факторов необходимо создавать условия и в комплексе проводить следующие мероприятия:
1. Рационально использовать рыбные запасы;
2.Охранять естественные водоемы;
3. Акклиматизировать рыб и кормовых беспозвоночных, с целью увеличения ихтиофауны и кормовой базы промысловых водоемов на основе фундаментальных исследований водоемов и вселяемых видов;
4. Заниматься искусственным рыборазведением, с целью пополнения рыбных запасов, используя все биологические группы рыб.