CC BY
93
8. Усольцев, В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база данных и география / В.А. Усольцев— Екатеринбург: УрО РАН, 2001.— 707 с.
Статья поступила в редакцию 19.01.09
УДК 556.114
Л.А. Долматова, н. с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, Алтайский край
ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ФЕНОЛОВ В ВОДЕ ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА И СВЯЗАННЫХ С НИМ РЕК
Исследовано содержание нефтепродуктов и летучих фенолов в поверхностных водах Телецкого озера и связанных с ним рек флуориметрическим методом. Показано, что поверхностные воды озера содержат повышенные концентрации нефтепродуктов и летучих фенолов в период открытой воды: нефтепродукты на уровне 1-4,6 ПДКВР, летучие фенолы — до 12 ПДКВР
Ключевые слова: мониторинг загрязняющих веществ, нефтепродукты, летучие фенолы, поверхностные воды, минерализация, биохимическое потребление кислорода, окисляемость, концентрация.
Мониторинг загрязняющих веществ в объектах окружающей среды давно уже стал насущной необходимостью, поскольку постоянно меняется не только качественный и количественный состав загрязнителей, но и неуклонно растет их число.
В некоторых странах определены списки приоритетных загрязняющих веществ природной средыь, которые для различных объектов (вода, почва, воздух) содержат примерно 100-150 наиболее опасных загрязнителей, постоянно встречающихся в различных объектах окружающей среды. Такие списки есть в США и странах Европейского сообщества (ЕС), но в России пока еще нет научно обоснованных (с точки зрения экологии, токсикологии и гигиены) перечней приоритетных загрязняющих веществ для воды, воздуха или почвы. В отсутствие российских списков приоритетных загрязняющих веществ можно пользоваться аналогичными списками стран ЕС, тем более, что загрязняющие вещества практически одинаковы в различных странах, и их состав в основном определяется выбросами предприятий, промышленными и коммунальными стоками и выхлопными газами автотранспорта [1]. Нефтепродукты и летучие фенолы (наиболее токсичные из всего перечня фенолов) входят в эти списки [2] и, по данным сети наблюдений Росгидромета [3], являются основными и постоянными загрязняющими веществами поверхностных вод Алтайского края.
Предельно-допустимые концентрации (ПДК) нефтепродуктов составляют: 0,3 мг/дм3 — для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) и 0,05 мг/дм3 — для водоемов рыбохозяйственного назначения (ПДКв р). ПДКв и ПДКв р летучих фенолов составляют 0,001 мг/дм3 [4].
Целью настоящей работы являлось исследование содержания нефтепродуктов и летучих фенолов в воде Те-лецкого озера и связанных с ним рек, оценка уровня загрязненности их вод этими токсикантами. Работа являлась частью комплексных исследований экосистемы Телец-кого озера, проводимых ИВЭП СО РАН в 2004-2006 гг.
Телецкое озеро — крупнейший по объему воды водоем в горах Южной Сибири. Оно расположено в верховьях р. Оби в северо-восточной части Горного Алтая на высоте 434 м над уровнем моря. Площадь водного зеркала озера 227,3 км2, длина 78,6 км, максимальная ширина 5,2 км, максимальная глубина — 325 м. Водосборный бассейн площадью 20 400 км2 представляет собой горную область (средняя высота 1940 м), вытянутую с юго-востока на северо-запад. Акваторию озера условно делят на 50 километровую южную (меридио-
нальную) часть (от устья р. Чулышман до м. Купоросный) с глубинами 100-325 м и 28 километровую северо-западную (широтную) (от м. Купоросный до истока р. Бии) с глубинами 10-100 м [5].
В озеро впадает около 70 рек и более 150 временных водотоков, вытекает одна р. Бия, которая, соединяясь с Катунью, образует р. Обь [5]. Химический состав воды озера формируется за счет притоков и временных водотоков. По классификации О.А. Алеки-на [6] вода Телецкого озера и связанных с ним рек относится к гидрокарбонатному классу группы кальция.
За период наблюдений 2004-2006 гг. температура воды в пелагиали озера изменялась от 0,4 оС (Арты-баш, 08.03.2006) до 17,0 оС (Чулышман, 12.08.2006); рН — от 7,45 (Караташ, 27.09.2005) до 7,90 (Яйлю, 24.07.2005); электропроводность воды — от 73 (Кокши,
27.05.2004) до 94 мкСм/см (Яйлю, 03.06.2004). Растворенный в воде кислород содержался в пределах 7,46 (Яйлю, 16.08.2004) — 13,60 мг/дм3 (Яйлю, 10.03.2006). БПК5 изменялось от 0,10 (Яйлю, 27.09.2005) до 6,40 мг 02/дм3 (Яйлю, 26.06.2006); перманганатная окисляемость (ПО) составляла 0,06 (Корбу, 01.10.2005) — 3,16 мг О/дм3 (Яйлю, 04.10.2006); ХПК было в интервале от 0,84 (Караташ, 20.08.2006) до 12,50 мг О/дм3 (Яйлю, 26.06.2006). Анализ содержания биогенных веществ был выполнен в Химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН: концентрация кремния в поверхностном слое составляла от 2,11 (Яйлю, 27.09.2005) до 2,13 мг/дм3 (Артыбаш, 27.09.2005); минеральные формы азота: от 0,18 (Яйлю, 27.09.2005) до 0,28 мгК/дм3 (Артыбаш, 06.06.2004); общий фосфор от <0,005 (Ар-тыбаш, 27.09.2005) до 0,013 мгР/дм3 (Яйлю,
27.09.2005).
Притоки Телецкого озера. По протяженности и ширине русла притоки Телецкого озера разнообразны. Многие мелкие притоки по характеру водосбора, расходам воды, длине существуют только в периоды весеннего половодья или сильных дождей. Зимой большинство малых рек горной части Алтая не имеет стока и промерзает до дна [7].
Вода этих рек очень мягкая, чистая, прозрачная, с низким содержанием органических веществ, окисляе-мость воды не превышает 3-5 мг О/дм3. Минимальная минерализация наблюдается в апреле-мае, а на реках ледникового и высокогорного снегового питания — в июне и июле [8].
По данным наблюдений 2004-2006 гг., вода притоков имеет слабо щелочную реакцию среды, значения рН — 7,18-8,59. Величины окислительно-восстанови-
тельного потенциала имеют высокие значения (от +175 до +506 шУ) и хорошо согласуются с концентрациями растворенного кислорода, содержание которого достаточно высоко (7,7-13,5 мг/дм3). Минерализация колеблется в широком интервале от 12 мг/дм3 до 150 мг/дм3.
Река Бия — правая составляющая Оби — вытекает из Телецкого озера, оказывающего значительное регулирующее влияние на ее сток. Расход Бии в устье равен 482 м3/с. Площадь бассейна р. Бии 37 тыс. км2, общая длина— 301 км [9]. Река Бия является одной из главных водных артерий Алтайской горной страны. На р. Бие внутригодовые колебания минерализации выражены слабо. Минимум ее наблюдается в мае-июне.
По данным Лаборатории водной экологии ИВЭП СО РАН, в августе 2007 г. в истоке р. Бии температура воды составляла 16,5оС, рН — 8,05, растворенный кислород — 10,08 мг/дм3, БПК5 — 0,32 мг О2/дм3, ПО — 2,37 мг О/дм3, ХПК — 6,71 мг О/дм3, жесткость — 0,94°Ж, минерализация — 74 мг/дм3. Эти показатели близки таким же показателям для воды северо-западной части Телецкого озера.
Ежедекадный мониторинг содержания пигментов фитопланктона, органических и биогенных веществ в истоке р. Бии позволил обосновать репрезентативность этого пункта для оценки возможных изменений экологического состояния и качества воды Телецкого озера [10].
На большей части своего течения (на территории Республики Алтай) река испытывает сравнительно слабую антропогенную нагрузку. В долине Бии есть песчаные, глиняные, гравийные карьеры. Вдоль Бии проходит автомобильная трасса, берега в среднем и нижнем течении густо населены.
Пробы воды в Телецком озере и истоке р. Бии в 2006 г. отбирали 4 раза: в марте (ледостав), июне, августе, октябре. В марте пробы отбирали из полыньи, в июне-октябре: на озере — с борта теплохода глубинным батометром, в истоке Бии — с лодки. В притоках северозападной части озера рр. Колдор, Самыш, Ойер, Тевенек пробы воды отбирали в октябре в русле реки на расстоянии 10-50 м от устья выше по течению (рис.1).
Таким образом, исследованиями удалось охватить все фазы температурного режима озера (зимний минимум, весеннее и летнее нагревание, осеннее охлаждение), а также гидрологического цикла истока р. Бии (зимняя межень, весеннее половодье, летняя и осенняя межень). Исследования проводили в южной, центральной и северо-западной части Телецкого озера в пе-лагиали и литорали.
Для определения количества нефтепродуктов их экстрагировали на месте 4-5 раз н-гексаном из проб воды объемом 1 дм3 так, чтобы общий объем экстрагента составил 10 см3. Степень извлечения неполярных нефтепродуктов н-гексаном при этом составляет почти 100% [11]. Гексан предварительно очищали многократной перегонкой над активированным углем и проверяли на чистоту по заданной минимально определяемой концентрации нефтепродуктов (не выше 0,2 ПДКв р ). Экстракты помещали в стеклянные склянки с притертыми пробками, хранили на холоде. Концентрацию нефтепродуктов определяли в лаборатории флу-ориметрическим методом на приборе «Флюорат-02-3М» в соответствии с руководящим документом ПНД Ф14.1:2:4.128-98 [11].
Диапазон измеряемых концентраций по этой методике составляет 0,005-50 мг/дм3. Измеренную концентрацию нефтепродуктов в пробе находили по градуировочному графику зависимости флуоресценции от концентрации и вычисляли по формуле:
Хпр = Хизм Уг К1 /Упр, где:
Хпр — концентрация НП в пробе воды, мг/дм3; Хизм — концентрация НП в растворе н-гексана, изме-
3
ренная на приборе, мг/дм ; Уг — объем гексана, взятый для экстракции, см3; Упр — объем пробы, см3; К1 — разбавление экстракта.
Рис. 1. Схема Телецкого озера [5]:
• - места отбора проб
Для определения содержания летучих фенолов пробы воды объемом 1 дм3 консервировали добавлением 5% раствора гидроксида натрия (5 см3) для перевода их в нелетучие феноляты, хранили на холоде (по данной методике допустимо хранение законсервированных проб до 3 суток), анализ выполняли на следующие сутки. Для анализа летучих фенолов пробу воды подкисляли 10% раствором орто-фосфорной кислоты до рН=1-
2, добавляли 10% раствор сульфата меди и отгоняли с паром 80% взятой пробы. Отгон помещали в делительную воронку и экстрагировали от примеси нефтепродуктов очищенным н-гексаном (трижды по 25 см3). Гексан отбрасывали, а в водном слое определяли летучие фенолы в соответствии с методикой [12]. Для этого проводили экстракцию летучих фенолов очищенным многократными перегонками бутилацетатом при рН=3-
6 и реэкстракцию 1% раствором гидроксида натрия, затем подкисляли до рН=3-6, переливали в сухую склянку и проводили флуориметрический анализ. Параллельно готовили холостую пробу из 10 см3 дистиллированной воды, проводили с ней те же операции, что и с отгоном. Диапазон измеряемых концентраций фенолов по этой методике составляет 0,0005-25 мг/дм3. Измеренную концентрацию летучих фенолов в пробе находили по градуировочному графику зависимости флуоресценции от концентрации. В качестве калибровочных растворов использовали стандартные растворы фенола различной концентрации, с которыми проводили те же операции, что и с холостой пробой.
Массовую концентрацию фенолов в пробе воды вычисляли по формуле:
Х = (Сизм — Схол) 0/К, где:
Х — концентрация фенолов в анализируемой пробе воды, мг/дм3; Сизм — измеренная концентрация фенолов в растворе, полученном из анализируемой пробы (среднее арифметическое), мг/дм3; Схол — измеренная концентрация фенолов в растворе, полученном из холостой пробы (среднее арифметическое), мг/дм3. N — степень концентрирования, равна отношению объемов пробы и раствора для реэкстракции фенолов; 0 — разбавление пробы; если пробу не разбавляют, то 0 = 1.
По данным Росгидромета [13], на трех станциях наблюдения в Телецком озере (с. Артыбаш, п. Яйлю, Кыгинский залив) в период открытой воды 1999-2003 гг. концентрация нефтепродуктов в поверхностном
слое воды составляла 0,01-1,36 мг/дм3, что соответствует 0,227,2 ПДКВ р (табл. 1). Высокие концентрации (1,20 и 1, 36 мг/ дм3) были зарегистрированы в августе 1999 г. и сентябре 2000 г. в Кыгинском заливе в южной части озера. В Артыбаше и Яйлю увеличение концентрации нефтепродуктов происходит в период снеготаяния и дождей. Загрязняющие вещества поступают в озеро с берегов вместе с талыми и дождевыми водами и с водой притоков. В период навигации нефтепродукты поступают в озеро с топливом теплоходов, катеров и моторных лодок. В заливе Кыга, по данным Росгидромета, в течение 1999 года наблюдались высокие концентрации нефтепродуктов от 1
до 24 ПДКв.р.
В последние годы происходит увеличение рекреационной нагрузки на Телецкое озеро и его притоки. В связи с этим увеличивается количество теплоходов и маломерного водного транспорта, загрязняющих озеро нефтепродуктами и фенолами. Кроме того, эти вещества попадают в воду озера и его притоков со стоками от автомобильного транспорта и в виде атмосферных осадков, содержащих пары нефтяного горючего и выхлопные газы.
В воде озера и его притоков в 2006 г. нами были найдены нефтепродукты в концентрациях, превышающих ПДКв р в 4,6 раза (табл. 2). В пелагиали озера концентрация нефтепродуктов изменялась от <0,005 (Ар-тыбаш, Яйлю, 8-10 марта) до 0,228 мг/дм3 (Кокши, 15 августа). Это составляет 0,1-4,6 ПДКв Р . На литорали в зарослях макрофитов — от 0,042 мг/ дм3 (заливы Самыш, Камга, 6-
7 октября) до 0,070 мг/дм3 (залив Ойер, 8 октября), или 0,81,4 ПДКв Р . В притоках нефтепродуктов содержалось от 0,04 (р. Тевенек) до 0,074 мг/ дм3 (р. Самыш), или 0,8-1,5 ПДКв р . В истоке р. Бии нефтепродукты составляли <0,0050,08 мг/дм3 (9 марта-27 июня), или 0,1-1,6 ПДКв Р , т.е. были практически на уровне концентраций в северо-западной части озера. Высокую концентрацию нефтепродуктов 0,228 мг/дм3, зарегистрированную в пелаги-али напротив устья р. Кокши, наблюдали только один раз за весь период наблюдения в 2006 г. озера и связанных с ним рек.
Таблица 1
Содержание нефтепродуктов (мг/дм3) в поверхностном слое Телецкого озера (данные Росгидромета, 1999-2003 гг.)
_ я Ü И Артыбаш Яйлю Кышнскми ШНЙ
тч 2000 2001 2002 2003 ІОД9 2000 2001 2002 2002 1999 2000
III 0.J : 0.22 031 (1.0(1 0.10 0.12 0J4 0.00 0.00 0.06 _ 0.21
[V _ 0.j4 _ 0.14 _ _ _ _ _ _ 0.47 0.05
V OJO 0,04 0,00 0,00 0,15 0.2^ 0.00 0Л 1-0.1- 0,4S1 0,1 Э-0,40 0,51
VI 0,0í> - - - 0,03 - 0.34 - - 0,07 и,:з -
VI] - - - - - - 0,14 - - - -
VIH i,:c -
IX 1.20
X 0JI-O.52 -
XL 0,02 у,] 1 - 0.03 0.01 0.12 - - О.0] 0.02 - 0,21
XII 0,47 U,UJ
Таблица 2
Содержание нефтепродуктов и летучих фенолов в воде Телецкого озера и связанных с ним рек (Р=0,95)
Станция Дата Глубина, м НП, мг/дм1 Фенолы, МКґ/ДМ'1
і [елаг наль
Артыбаш 0S.03.06 0 <0.005 <0,5
10 <0,005 -
26.06.06 0 0,090-1-0,036 ] 2,5-1-3,75
20.08.06 0 0.12010,048 3,0011,95
Те ВЄНЄК 08.] 0.06 0 0.06710,027 -
Мыс Карата ui Z0.0S.06 0 0,090*0,036 -
OS. 10.06 0 0.0ó$±0,027 1.50*0,9®
Пос. Яйлю 10.0106 0 0,005 <0,5
21Ю <0,005 <0,5
26.06.06 0 - 13,5+4,05
1 5.08.06 0 0.05410,021 6.0011,SO
04.10.06 0 0,0К4Ю,033 0,8510,55
Кокши 15.0S.06 0 йД28±0,09] 0,4010,26
Чулышман 24.06.06 0 - 11,013,30
12.08,06 0 (Х100±0,040 3,0011,95
. Чктораль
Задкв Тевенек OS. 10.06 0 0,046+0,01S -
Залив Ойер OS, 10.06 0 0,07010,028 -
Залив Самыш 07.10.06 0 0,П42±0,017 -
Заллв Колдор 07.10.06 0 0,044*0,018 -
Камгині;кий jüjiuh 06.10.06 0 0.04210,01 7 -
К Ы ГИ I IC КИЙ JiUlllU 24.06.06 0 - 10,513,15
Реки
Исток р, Бии, правый берег 09-03-06 0 <0,005 <0,5
27.06.06 0 0,08010,032 13,514,05
20.0R.06 0 0,016*0,010 fl,ñí±0,42
ОТ. 10.06 0 0,03^10,016 l.4<J ■{),'>I
Река Тевенек OS. 10.06 0 0,04010,016 У,6012,90
Река Ойер 08.10.06 0 0,04610,018 4,2512,76
Река Самыш 07.10.06 0 0.074+0,050 0,У> 0,62
Рск;| Колдор 07.10.06 0 0.04410,018 0,6010,39
ГТДКвР 0,05 1.0
Таблица 3
Содержание летучих фенолов в поверхностном слое Телецкого озера (данные Росгидромета), мкг/дм3
- АртьСіаш Яйлю Кыгинский залив
а Е |<W4 2ІМЮ годы 2001 2ІНУ2 2003 1WI 2Û0Ü ГОНЫ 2001 2002 2т 1*999 годы 2Ш 2003
ш 3 2 і 21 1 ] Í) 1 1 3 _ ft -
IV _ 3 _ 4 _ _ _ _ _ _ 1 3 7
V 4 і 3 1 12 5 1 0 L 6 4-п 0 Ü
VI 0 - - - 2 ] 3 - - 3 - - -
VII 2
YJII 3 3
ÍX - - - - - - - - - - 0-3 - -
XI U и - 3 (1 - - - 3 j - ÍÍ 1
Х'[| 1-Ю
Используемый нами метод анализа (флуориметрия) не дает возможности определить, каков характер загрязнения — природный или антропогенный. Данные, полученные по станциям Артыбаш и Яйлю в период ледостава (март 2006 г.), т. е. в отсутствие поступления загрязняющих веществ в озеро из вне, подтверждают, что нефтепродукты (углеводороды) имеют природное происхождение и в озере содержатся в количествах ниже предела обнаружения метода. По-видимому, найденные в июне-октябре в озере и притоках повышенные концентрации нефтяных углеводородов, кроме природного, имеют еще и антропогенный источник поступления.
По данным Росгидромета за 1999-2003 гг., концентрация летучих фенолов (табл. 3) в воде озера колебалась от 0,0 до 12 мкг/дм3 (12 ПДК^ р ). Высокие концентрации были в мае 1999 г. (по всем станциям наблюдения — 4,0-8,0 мкг/дм3) и 2003 г. (Артыбаш и Яйлю — 6-12 мкг/дм3). В Кыгинском заливе повышенные концентрации фенолов зарегистрированы в августе, сентябре, декабре 1999 г. и апреле 2003 г.
Ранее, в августе-сентябре 1989 г. на отдельных станциях были определены летучие фенолы. Концентрация их была высока, превышала ПДКв р и изменялась от 4,0 до 76 мкг/дм3 [14]. В 2006 г. в пелагиали озера летучие фенолы составляли 0,4-13,5 ПДКв р и их концентрация изменялась в интервале от 0,40 (Кокши, 15 августа) до 13,5 мкг/дм3 (Яйлю, 26 июня) (табл. 2). В литорали в зарослях макрофитов содержание фенолов составило 10,5 мкг/дм3 (залив Кыга, 24 июня).
В притоках Телецкого озера концентрация летучих фенолов в октябре 2006 г. изменялась от 0,60 мкг/дм3 (р. Колдор) до 9,60 мкг/дм3 (р. Тевенек). В истоке р. Бии концентрация летучих фенолов колебалась в широких пределах от < 0,5 мкг/дм3 (9 марта) до 13,5 мкг/ дм3 (27 июня). Так же, как и для нефтепродуктов, содержание фенолов в истоке Бии близко их концентрации в северо-западной части озера, что подтверждает ранее установленную закономерность для пигментов фитопланктона и органических и биогенных веществ воды озера [10]. По-видимому, для органических загрязняющих веществ это также справедливо. Таким образом, по концентрации токсикантов в истоке р. Бии можно судить об уровне загрязнения ими воды.
Источник поступления этих токсикантов в олигот-рофное озеро [15] трудно определить. Возможно, это
связано с природным фоном местности, поступлением углеводородов с подземными водами, атмосферными осадками. Это также показано О.Г. Савичевым для Средней Оби [16]. Второй возможный источник — антропогенное поступление нефтепродуктов и фенолов с водой притоков и бытовыми стоками.
Установлено, что нефтепродукты могут поступать в поверхностные воды и другие элементы экосистемы со сточными и хозяйственно-бытовыми водами, (антропогенная составляющая). А также в результате выделений растений (например, смолистые вещества хвойных деревьев и углеводороды, образующиеся в результате гниения опада растений в заболоченной местности) и животных организмов (природная составляющая) [17].
Из литературы известно [18], что фенолы содержатся в незагрязненных сточными водами природных водоемах, расположенных в горной и лесистой местности. Так, в Донбассе фенольные соединения были обнаружены в верховьях рек Кальмиуса (7,3 мкг/дм3) и Берестовой (14,5 мкг/дм3). В воде высокогорных рек Эльбруса и Тебердинского заповедника обнаружены летучие фенолы в пределах 2,0-64,0 мкг/дм3.
Приведенные выше факты свидетельствуют о высоком природном фоне содержания фенолов в поверхностных водах горной и лесистой местности. Имеются сообщения [19] о содержании фенолов в неглубоко залегающих подземных водах бассейна Верхней Оби. Авторы объясняют происхождение фенолов и других органических веществ, найденных в подземных источниках, антропогенным влиянием.
В воде Телецкого озера обнаружены повышенные концентрации нефтепродуктов и летучих фенолов в период открытой воды: нефтепродукты на уровне 1-4,6 ПДКв р , летучие фенолы — до 12 ПДКв р . В притоках Телецкого озера нефтепродукты и летучие фенолы содержатся также в повышенных концентрациях: нефтепродукты — на уровне 0,8-1,5 ПДКв р , фенолы —
0,60-9,60 ПДКв р . В истоке р. Бии нефтепродукты составляют 0,1-1,6 ПДКв р , фенолы — < 0,5-13,5 ПДКв р .
Содержание нефтепродуктов и летучих фенолов в водных объектах определяется как их естественным продуцированием в горной и предгорной местности, так и поступлениями из антропогенных источников загрязнения. Концентрации нефтепродуктов и фенолов в воде озера, особенно в северо-западной части, соответствуют концентрациям этих веществ в воде истока р. Бии в один и тот же период.
Таким образом, для органических загрязняющих веществ исток Бии может быть репрезентативным пунктом мониторинга качества воды Телецкого озера. По концентрации нефтепродуктов и летучих фенолов в истоке р. Бии можно судить об уровне загрязнения ими воды озера.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 08-05-98019 и Междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН № 95.
Библиографический список:
1. Другов, Ю.С. Мониторинг органических загрязнителей природной среды / Ю.С Другов, А. А. Родин. — СПб.: Наука, 2004. — 808 с.
2. Richardson, S.D. / S.D. Richardson // Anal. Chem. — 1999. — V. 71. — № 12. — P. 181-215.
3. Шутова, K.O. Оценка состояния объектов природной среды Алтайского края по данным сети наблюдений Росгидромета / К.О. Шутова // Ползуновский вестник.- 2006. — № 2-1. — С. 392-395.
4. Гидрохимический словарь / Под ред. А.М. Никанорова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 239 с.
5. Селегей, В.В. Телецкое озеро / В.В. Селегей, Т.С. Селегей. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — 167с.
6. Алекин, О.А. Основы гидрохимии / О.А. Алекин. — Л.: Гидрометеоиздат, 1953. — 232 с.
7. Алекин, О. А. К исследованию притоков Телецкого озера / О.А. Алекин // Исследование озер СССР. Работы Телецкой экспедиции. — Л.: Изд. ГГИ, 1934. — Вып. 7. — С. 101-120.
8. Алекин, О.А. Гидрохимия рек СССР. Ч. III./ О.А. Алекин //Труды ГГИ. — Л.: Гидрометеоиздат, 1949. — Вып. 15 (69). — С. 3-142.
9. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Равнинные районы Алтайского края и Южная часть Новосибирской области / Под общ. ред. В.А. Урываева. -- Л.: Гидрометеоиздат, 1962. — Вып. 6. — С. 380-410.
10. Кириллова, Т.В. Пигментные характеристики фитопланктона Телецкого озера: автореф. дис... канд. биол. наук: 03.00.16 / Т.В. Кириллова. — Красноярск, 2006. — 24 с.
11. ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природной, питьевой и сточной воды флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». — М.: Госком. РФ по охране окруж. среды, 1998. — 17 с.
12. ПНД Ф 14.1:2:4.117-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации фенолов в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе жидкости «Флюорат-02». — М.: Госком. РФ по охране окруж. среды, 1997. — 17 с.
13. Ежегодные данные о качестве вод суши 1999.-2005 гг. Государственный водный кадастр. — Новосибирск: Зап.-Сиб. тер. управление по гидрометеорологии и мониторингу окруж. среды, 2000.-2006.
14. Гидрохимическая характеристика Телецкого озера: отчет о НИР / Ин.-т нефте- и углехим. синтеза при ИрГУ; руков. Шпейзер Г. М.; испол.: Ю. К. Васильева; Т. М. Мазурова; Е. И. Иванова [и др.]. — Иркутск, 1989. — 55 с. — № ГР 01890072523. — Инв. № 038885.
15. Лепнева, С. Г. Термика, прозрачность, цвет и химический состав воды Телецкого озера / С. Г. Лепнева // Исследование озер СССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1937. — Вып. 9. — С. 3-105.
16. Савичев, О. Г. Реки Томской области: состояние, охрана и использование / О. Г. Савичев. — Томск: Изд-во ТПУ, 2003. — 202 с.
17. Руководство по гидрохимическому анализу поверхностных вод суши./ Под ред. А. Д. Семенова.— Л.: Гидрометеоиздат, 1977.— С. 351-373.
18. Каплин, В. Т. Летучие фенолы некоторых высокогорных рек Кавказа / В. Т. Каплин, А. А. Матвеев, Н. Г. Фесенко // Гидрохим. материалы, 1965. — Т. 40. — С. 79-82.
19. Кусковский, В. С. Некоторые особенности качества питьевых подземных вод Верхней Оби / В. С. Кусковский, Ю. П. Туров, Н. М. Рассказов // Сибир. экологич. журн., 2003. — № 2. — С. 155-158.
Статья поступила в редакцию 16.01.09
УДК 574.522; 574.583
Т.В. Кириллова, канд. биол. наук, н.с. Института водных и экологических проблем, Барнаул A.B. Котовщиков, м.н.с. Института водных и экологических проблем, Барнаул
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ПИГМЕНТЫ КАК ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Исследованы пигментные характеристики фитопланктона Новосибирского водохранилища на гидрологически разнородных участках акватории в период наиболее активного функционирования планктонных альгоценозов. Проанализировано пространственное распределение и межгодовая динамика содержания хлорофилла а и вспомогательных растительных пигментов. На основе количества и соотношения фотосинтетических пигментов в планктоне дана оценка современного экологического состояния водохранилища.
Ключевые слова: фотосинтетические пигменты, планктонный альгоценоз (фитопланктон),
водная экосистема
Фотосинтетические пигменты фитопланктона являются уникальными природными биомаркерами, отражающими внутриводоемные процессы новообразования, миграции и трансформации органических веществ. Изучение характеристик состава, содержания и состояния растительных пигментов дает представление о механизме взаимодействия продукционных и деструкционных процессов в разных водоемах [1-2]. Новообразованные при фотосинтезе органические вещества играют первостепенную роль в водных экосистемах, в которых автохтонное органическое вещество преобладает над аллохтонным. Сходство генезиса пигментов и органических веществ в водоемах и одновременное участие этих веществ в деструкции отражают синхронность гидрологических и биологических процессов, что придает пигментным характеристикам фитопланктона значение интегральных экосистемных показателей [3-4].
Пробы воды для определения содержания фотосин-тетических пигментов отбирали в ходе комплексных гидробиологических исследований на акватории Новосибирского водохранилища в июле 2007-2008 гг. (рис.
1) в период наиболее активного функционирования планктонных альгоценозов. Планктон концентрировали путем фильтрации воды из объема 200-400 мл через мембранные фильтры «Владипор» МФАС-ОС-3 с диаметром пор 0,8 мкм. Концентрации пигментов в ацетоновых экстрактах оценивали стандартным спектрофотометрическим методом согласно ГОСТ 17.1.4.02-90 [5].
Новосибирское водохранилище — единственное крупное равнинное в Сибири. Исследования состава, структуры и функционирования его экосистемы были начаты с момента зарегулирования стока реки Оби в 1957 году и продолжаются в настоящее время. Наличие данных по фотосинтетическим пигментам планктона в различные периоды существования водохранилища позволяют рассмотреть процессы формирования и эволюции его экосистемы, дать оценку современного экологического состояния этого водоема и ее изменения в многолетнем аспекте.
Основными экологическими факторами формирования и функционирования экосистемы Новосибирского водохранилища являются:
