При лесопатологическом обследовании лесов, подвергающихся влиянию промышленных выбросов, еще до начала работ в лесу по документам оценивают источники выбросов, основное направление воздушных потоков, рельеф местности.
Наиболее мощными действующими предприятиями на юго-восточном побережье Байкала в настоящее время являются Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК) и Селенгинский целлюлозно-картонный комбинат (СЦКК).
БЦБК — основной источник загрязнения внешней среды в южнобайкальском регионе. Комбинат расположен в г. Байкальске непосредственно на берегу озера на территории Слюдянского мехлесхоза Иркутской обл. Вступил в действие в 1966 г. Примеси выбрасываются в атмосферу из двух труб высотой 120 м и одной трубы высотой 60 м. По данным Иркутского территориального управления по гидрометеорологии и контролю природной среды (УГКС), объем выбросов БЦБК составлял 32,2 тыс. т. Из всех вредных примесей на долю твердых веществ приходилось более 60%, на долю жидких и газообразных, способных распространяться на большие расстояния, — около 40%. Основными вредными компонентами газовых выбросов были серосодержащие соединения (63 % общего количества газообразных веществ), а также окислы азота (12,1 %) и окись углерода (22,4%). Серосодержащие примеси и окислы азота оказывают наиболее сильное воздействие на лесные экосистемы.
Количество выбросов СЦКК, по данным Улан-Удэнской гидрометеорологической обсерватории, составляло 30,6 тыс. т в год. На долю твердых веществ приходилось всего 23 %, на долю жидких и газообразных — около 77%. Основным компонентом газовых выбросов на Селенгинском комбинате являются окиси углерода, составляющие около 92 % общего количества газообразных веществ. Наиболее опасные для древесных растений серосодержащие соединения составляют всего 4,9%, в том числе сернистый газ 1,5%. Количество окислов азота, выбрасываемых СЦКК, незначительно — 0,6 % общего количества вредных газообразных веществ.
Окись углерода не оказывает прямого воздействия и а растительность; последствия токсикоза растений могут наступить только при очень высоких концентрациях окиси, пороговая же токсичность ее для растений настолько выше реальных концентраций, что ею можно пренебречь.
Незначительное содержание в атмосферных примени вредных сернистых соединений и окислов азота свидетельствует о меньшей потенциальной опасности или насаждений промышленных выбросов СЦКК по сравнению с выбросами БЦБК.
Распространение промышленных выбросов БЦБК обусловливают преобладающие ветры и особенности рельефа. Основное направление воздушных потоков — ни восток и северо-восток. Хребет Хамар-Дабан, вытянутый вдоль побережья Байкала, служит естественной преградой, вдоль которой и передвигаются воздушные массы на восток. Под воздействием бризовой и горно-долинной циркуляции возможно проникновение вредных выбросов в долины рек и складки хребта.
Но данным Сибирского института физиологии и биохимии растений СО АН СССР (СИФИБРа), выбросы БЦБК распространяются в атмосфере в восточном направлении на расстояние 100 км и более.
Степень влияния промышленных выбросов на состояние пихтовых древостоев оценивалась по следующим показателям: содержанию вредных веществ в хвое пихты, продолжительности жизни хвои, приростам по диаметру и высоте, зависимости состояния нападений от их местоположения относительно БЦБК.
И целях всестороннего изучения причин ослаблении пихтовых насаждений и степени влияния на их состояние вредных атмосферных примесей были взяты образцы проб хвои пихты на разном удалении от источника выбросов (БЦБК). Был проведен химический анализ на предмет содержания в хвое серы. Территориально пункты взятия проб располагались от р. Утумик до р. Хара-Мурин. Химический анализ образцов проводился сотрудниками СИФИБРа СО АН СССР. Дли сравнения были взяты результаты анализа хвои на контрольном участке, расположенном в 120 км от ЬЦБК на территории Бурятии. В однолетней хвое содержание серы в контроле составило 0,168% от абсолютно сухой навески, в двух-трехлетней — 0,192 %.
Критическим принято считать содержание серы, превышающее фоновое на 40—60 %, при котором в хвое возможно возникновение некротических изменений, приводящих к усыханию. Во всех пунктах взятия проб количество серы было выше фонового на 25—102 %. Превышение содержания серы в хвое пихты по сравнению с фоновым позволило констатировать накопление ее в тканях древесных растений в зоне действия БЦБК. Зависимость между содержанием серы, удалением и расположением участков относительно источника промышленных выбросов не прослеживалась.
Лабораторией мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета и АН СССР на основании результата определения содержания загрязняющих веществ в поверхностных водах, снежном покрове, почве и хвое лесов Хамар-Дабана, выполненного в 1986 т., был сделан вывод об отсутствии статистически значимых различий в концентрациях загрязняющих веществ в природной среде Хамар-Дабана и фоновых районах Прибайкалья. Заключение Лаборатории не распространялось на район прямого влияния промышленных выбросов комбината, ориентировочная площадь которого составляла около 300 км.
Снижения продолжительности жизни хвои в насаждениях в 1986 г. не было обнаружено. Она была в одинаковой степени достаточно высокой у пихт без внешних признаков ослабления (средняя 10,9, максимальным 15 лет) и ослабленных (соответственно 9,5 и 12,1). Это свидетельствовало о том, что характерные признаки воздействия вредных атмосферных примесей на насаждения пока не проявились.
Анализ приростов пихты за последние 40 лет показал, что за время работы БЦБК прирост деревьев по диаметру увеличился, а по высоте уменьшился.
Некоторое увеличение приростов по диаметру за период работы БЦБК объясняется, возможно, тем, что на начальной стадии внедрения в организм токсические вещества в малых дозах могут действовать как стимуляторы. Однако, постепенно накапливаясь, они ослабляют деревья, а затем приводят их к гибели.
С целью выяснения зависимости состояния насаждений от расположения их относительно источника загрязнения среды были проанализированы данные 42 пробных площадей, заложенных на разных расстояниях от БЦБК и в различных направлениях от него. Связь между состоянием деревьев, их удаленностью от БЦБК и направлением преобладающих ветров не прослеживалась.
Анализ данных 13 пробных площадей, заложенных в направлении преобладающих ветров (на восток от БЦБК) на обращенных и не обращенных к источнику выбросов макросклонах, также не выявил видимой разницы.
Таким образом, групповое и куртинное усыхание пихтовых насаждений (1977—1982 гг.) на байкальских склонах Хамар-Дабана было вызвано продолжительным циклом засушливых лет (1974—1981). В период засухи и в последующие годы отдельные ветви и части крон поражались группой ржавчинных грибов, вызывающих усыхание (покраснение) хвои. В период обследований это был наиболее заметный признак ослабленности древостоев. Визуально определяемые признаки поражения древесной растительности промышленными выбросами в период обследований отсутствовали. Накопление серы в хвое превышало фоновое на 25— 100 %, в отдельных насаждениях достигало критической величины и служило предупреждением, что кризис и начало усыхания насаждений от выбросов могли наступить в любой момент. Выводы о состоянии лесов принимались во внимание при решении вопроса о перепрофилировании БЦБК.