Оценка качества воды реки Желваты  по результатам летней экспресс-экспедиции

Авторы: Галицкий АндрейВладимирович,
Плотников Александр Сергеевич,
Рыбинский естественно-научный экологический центр

Научный руководитель: Фролова Галина Ивановна

г. Рыбинск

Введение.

В последние десятилетия антропогенная нагрузка на экосистемы малых рек сильно увеличилась в связи с рядом таких факторов как: увеличивающейся интенсификацией хозяйственной деятельности на их водосборах, возрастающим потреблением их водных ресурсов, сбросом в них сточных вод, использованием их для различного рода хозяйственной деятельности (например, лесосплав). Цель данной работы - провести комплексную экологическую оценку состояния реки Желваты ( Костромская область), засоренной лесосплавом. В соответствии с программой работ основные задачи исследований составили: гидробиологические: изучение состояния фитопланктона, структуры сообщества зообентоса как показателей качества воды и грунтов, как компонентов кормовой базы; токсикологические: биотестирование воды реки на цериодафниях.

Исходя из физико-географических особенностей бассейна реки, его освоенности человеком, наличия населенных пунктов и источников загрязнения были определены пункты наблюдений:станция 1 - у п.Ведрово, станция 2 - у п. Новый Курдюм, станция 3 - ниже устья р.Нодога, станция 4 - устье р.Желвата, в месте впадения в Горьковское водохранилище.

Обзор литературы

Малые реки – наиболее многочисленный и распространенный вид водных объектов на земле. Сток рек служит одной из важных причин трансформации состава и качества воды в низовьях речных систем. Антропогенные воздействия вызывают изменения состояния поверхностных и подземных вод. Нередко негативные последствия таких воздействий на малых реках и водоемах видны резче и раньше, чем на крупных. Очевидно, что сохранение основных водоемов России необходимо начинать с сохранения малых рек(Рохмистров В.А. Малые реки Ярославского Нечерноземья и пути их рационального использования, 1989г).

Река Желвата протекает на территории Костромской области, впадает в Горьковское водохранилище с левого берега. Основной вид занятости людей в бассейне р.Желвата - лесосплав, сельское хозяйство. Сплав леса велся в течение 50 лет и все это время река захламлялась отдельными бревнами и целыми плотами. Затопленный лес покрывает дно практически всей части исследованного нами участка реки. На воде р.Желвата встречается нефтеная пленка и белесый налет. Вода реки мутная с затхлым запахом и большим содержанием взвеси, местами сильно цветет. Из донных отложений поднимаются пузырьки и сильный запах фенола и метана. Встречается много мертвой рыбы - ерш, окунь. Все это является признаками сильного органического загрязнения.

Методы исследований

Включая в работу наши исследования по фитопланктону и зообентосу и делая заключение о состоянии экосистемы реки Желваты, мы пользовались методиками, опубликованными в  “Руководстве по гидробиологическому мониторингу  пресноводных  экосистем”,  выпущенное под редакцией Абакумова в 1992 году. Полученные для водотока данные о структуре и количественных показателях фитопланктона были обработаны по методу Пантле-Букка в модификации Sladchek (1973) с использованием списка индикаторных водорослей, приведенного в Унифицированных методах исследования качества воды (1977). Для рыбохозяйственной оценки кормовой базы были использованы "шкала трофности"(классы биомасс фитопланктона), разработанная С.П. Китаевым в 1984 году и классификация кормности водоемов и водотоков, приводимая в статье М.Л. Пидгайко в 1968 году. Биотестирование проводилось в остром и хроническом эксперименте  в соответствии с требованиями ПНД Ф  Т 14.1:2:3:4.4-99 ”Методика определения  токсичности воды по смертности и изменению плодовитости цериодафний”.

Результаты и их обсуждение

В воде реки Желваты содержались 73 таксономические единицы фитопланктона, рангом ниже рода определялись 58. Основу видового разнообразия водотока создавали диатомовые(43 вида) и зеленые(17 видов) водоросли. Индикаторы органического загрязнения составляли 46-96% общего числа видов. В районе первой станции отбора проб (д.Ведрово) содержалось 20 таксономических единиц фитопланктона, принадлежащих к 5-ти отделам. Доминирующими по численности были зеленые (1607 тыс.кл./л), по биомассе - эвгленовые (2.2 мг/л) - за счет их крупных клеток. Присутствие здесь синезеленых не вызвало "цветения" воды, несмотря на прогрев, достаточный для их активного развития. Индекс сапробности, рассчитанный для пробы - 1.89. Наиболее обильной по видовому разнообразию была 2-я проба, отобранная в районе с. Новый Курдюм - 34 вида. Она же была и самой малочисленной по видовому богатству - встреченные виды содержались в пробе в небольших количествах (общая численность составила 453 тыс.кл./л и была минимальной для реки). Здесь по численности, биомассе и количеству доминировали диатомовые (28 видов). Индекс сапробности, рассчитанный для пробы, также 1.89. Рост общей численности и биомассы фитопланктона зафиксирован в 3-ей пробе, отобранной ниже устья р.Нодога. Здесь рассчитаны максимальные для реки общая численность и биомасса - 41473 тыс.кл./л и 8699 мг/л. Их формирование происходило, в основном, за счет синезеленых, хотя биомасса - 5.306 мг/л свидетельствует об умеренном "цветении" воды. Индекс сапробности, рассчитанный для пробы, несколько ниже - 1.87. В устьевом участке реки встречены представители 4-х отделов водорослей. Общую численность здесь определял представитель синезеленых b - a сапроб - Aphanizomenon flos-aquae c индексом сапробности - 2.25. Его присутствие в значительных количествах обусловило ухудшение качества воды в данном пункте отбора. Индекс сапробности, рассчитанный для 4-й пробы, составил 2.07.

Кормовая база реки Желваты по значениям биомасс фитопланктона

N п/п

Общая биомасса, мг/л

Класс биомассы фитопланктона

Кормность участка водотока

1.

3.076

средний

выше средней кормности

2.

3.878

средний

выше средней кормности

3.

8.699

высокий

высококормный

4.

3.529

средний

выше средней кормности

Биомассу фитопланктона, используемую как корм, составляют представители всех обнаруженных нами отделов водорослей. Из таблицы видно, что в исследуемых на кормность участках реки фитопланктона содержится в достаточных количествах для того, чтобы прокормить обитающих здесь беспозвоночных и рыб.

Анализ собранного бентосного материала показал, что станции достаточно сильно различаются по видовому составу животного населения, но незначительно – по количеству видов. Эти различия объясняются в первую очередь неоднородностью грунтового комплекса реки. В бентосе на всех станциях по количеству видов доминируют личинки комаров семейства Chironomidae. Интересно отметить, что малощетинковые черви (Oligochaeta), составляющие обычно существенную часть животного населения грунтов пресноводных водоемов, совершенно отсутствовали на ст. 2 и 3. В первом случае это можно объяснить наличием на поверхности грунта толстого слоя коры и древесных остатков, которые при разложении выделяют вещества, отрицательно влияющие на обитающих в грунте животных, в том числе и за счет ухудшения кислородных условий. Причина же отсутствия олигохет на ст. 3 не ясна и требует повторного сбора материала и дальнейшего изучения.

Максимальная численность бентоса (134 экз./пробу или 2680 экз./м2) отмечена на ст. 4, расположенной в устье р. Желвата, 44.8% численности составляют олигохеты-тубифициды – организмы, развивающиеся на богатых легкоусвояемыми органическими веществами грунтах. Минимальная численность (35 экз./пробу) отмечена на ст. 2. Максимальная биомасса бентоса (326.8 мг/пробу или 6.5 г/м2) наблюдалась на станции 3. Минимальная биомасса (153.8 мг/пробу) отмечена на той же ст. № 2.

Число видов бентоса и видовое разнообразие по станциям изменяются довольно слабо. Тубифицидный индекс, равный отношению численности олигохет-тубифицид к общей численности бентоса, считается неплохим показателем наличия органического загрязнения, чем он выше, тем сильнее загрязнение. Максимальное значение этого индекса характерно для ст. 4, минимальные же (нулевые) значения, наблюдавшиеся на ст. 2 и 3 говорят не об отсутствии загрязнений, а наличии каких-то неблагоприятных для данной группы организмов условий среды.

Средняя сапробность, подобно тубифицидному индексу, отражает наличие в грунте нетоксических легкоусвояемых органических веществ. Ее значения максимальны на ст. 2 и 4. Величина СС = 3 характеризует условия обитания в грунте этих станций как  a - мезосапробные. 

В качестве тест-организмов были использованы цериодафнии (Ceriodaphnia affinis Lilljeborg). В качестве контроля использовали природную воду – Рыбинское водохранилище в районе водозабора ОСВ-2.

Во всех пробах проводилось определение острой и хронической токсичности воды для цериодафний. Острая токсичность в пробах не выявлена.

По показателю выживаемость в пробах также не выявлена хроническая токсичность. По показателю плодовитость выявлена хроническая токсичность в воде 4-й пробы - плодовитость 2,8 (разница с контролем достоверна).

Все пробы воды р.Желвата имеют слабокислую реакцию. Возможно, это является  характерным признаком этого природного водоема, и не оказывает влияния на выживаемость и плодовитость цериодафний.

Выводы

1. В целом вода реки Желваты по состоянию фитопланктонного комплекса соответствует III классу качества - умеренно загрязненная. Наличие в реке большого количества топляка не оказывает существенного влияния на развитие водорослей. Лишь во 2-м пункте отбора - в районе с. Новый Курдюм это могло сказаться на уменьшении видового богатства. Увеличение в 4-ом пункте отбора проб индекса сапробности до 2.07 можно объяснить влиянием на качество воды в устьевом участке реки Горьковского водохранилища, сбросов Кинешемского промузла. Кормовая база фитопланктона на всем протяжении водотока достаточно высока для развития в нем зоологических организмов, в том числе рыб.

2. Анализируя весь комплекс структурных показателей сообществ макрозообентоса можно заключить, что наибольшим загрязнением характеризуются ст. 2 и 4. Рассматривая бентос как кормовую базу рыб-бентофагов следует указать, что по классификации ГосНИОРХ станции 1, 2 и 4 являются среднекормными (биомасса бентоса 3 – 5 г/м2), кормность же станции 3 оценивается как "выше средней".

3. Вода в пробах № 1, № 2 и № 3 не оказывает на тест-объекты ни острого, ни хронического воздействия. По показателям выживаемость и плодовитость она является биологически полноценной. В пробе № 4 вода выявлена хроническая токсичность по показателю плодовитость.

Для более достоверной оценки состояния реки Желваты и определения влияния на его развитие топляка необходимо дальнейшее проведение обследования (желательно ежемесячно с мая по октябрь

Характеристика экологического состояния реки Желваты по показателям фитопланктона.

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 Колебания численности и биомассы зообентоса

N - численность, экз./пробу; B – биомасса (без крупных моллюсков).