Оценка качества вод нижнего течения реки Северная Двина на основании анализа индикаторных видов зоопланктона Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 574.21

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОД НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ СЕВЕРНАЯ ДВИНА НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ИНДИКАТОРНЫХ ВИДОВ ЗООПЛАНКТОНА

Б01: 10.24411/1728-323Х-2020-11012

Е. Н. Имант, научный сотрудник лаборатории эволюционной экологии и геномики гидробионтов, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лаверова Уральского отделения Российской академии наук, ekaterinaimant@yandex.ru, Архангельск, Россия, М. И. Зметная, кандидат географических наук, заведующая лабораторией промысловой океанографии, Северный отдел Полярного филиала, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, asolie@mail.ru, Архангельск, Россия,

А. П. Новоселов, доктор биологических наук, директор Института комплексных исследований Арктики, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лаверова Уральского отделения Российской академии наук, alexander.novoselov@rambler.ru, Архангельск, Россия

В статье приведены результаты исследований биоиндикационных особенностей зоопланктона нижнего течения р. Северная Двина в 2018— 2019 гг., рассчитан индекс сапробности и определен класс качества вод в соответствии с РД 52.24.309—2016. Воды обследованной акватории имеют выраженную пространственно-сезонную динамику классов качества и соответствуют олиго-Р-мезосапробному статусу (I—II класс качества — «чистые — слабо загрязненные» воды). Индикаторные виды зоопланктоценоза составляют более половины от общего видового списка, виды-индикаторы ксеносапробных и полисапробных вод в ходе исследования не обнаружены. При исследованиях этой группы организмов в качестве индикаторов экологического состояния водных объектов ставится вопрос правильной интерпретации полученных данных. Этому участку водотока соответствуют «очень загрязненные-грязные» воды по данным ФГБУ «Северное УГМС», в которых происходит угнетение зоопланктона, что может вызывать снижение значения индекса сапробности и классов качества вод по данным сапробиологического анализа.

The article represents the results of zooplankton bioindication from the lower course of the Northern Dvina River in 2018—2019, the saprobity index is calculated and the water quality class was determined in accordance with GD 52.24.309—2016. The waters of the surveyed water area have a pronounced spatial and seasonal dynamics of quality classes and correspond to the oligo-P-mesosaprobic status (I—II quality class — "clean — slightly polluted" waters). Indicator species of zooplankton communities make up more than half of the total species list, indicator species of xenosaprobic and polysaprobic waters are not detected. In the research of this group of organisms as the indicators of the ecological state of water objects, the question of correct interpretation of the data obtained is raised. This section of the watercourse corresponds to "very polluted-dirty" waters according to the FSBI "Northern UGMS", in which zooplankton are suppressed, this can cause a decrease in the value of the saprobity index and water quality classes according to the saprobiological analysis.

Ключевые слова: зоопланктон, численность, биоиндикация, индекс сапробности, нижнее течение реки Северная Двина.

Keywords: zooplankton, abundance, bioindication, saprobity index, lower course of the Northern Dvina River.

Введение. Изучение экологических особенностей водных объектов Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) является одним из приоритетных направлений государственной политики в Арктике. Известно, что данный регион более чем другие подвержен изменениям климата, отличается низкой степенью устойчивости, высокой уязвимостью природной среды к техногенному воздействию, а также замедленной скоростью восстановления нарушенных природных объектов (естественных экосистем, ландшафтов). Кроме того, арктические водные экосистемы имеют особое индикаторное значение, обусловленное рядом экологических и техногенных факторов в высоких широтах, способных оказывать воздействие на среду обитания и состояние гидробионтов. В этой связи становится необходимым проведение всесторонних исследований арктических пресноводных экосистем, при этом биологический контроль с установлением качества вод должен быть обязательной составляющей проводимого экологического мониторинга.

Особую роль в развитии территорий играют субмеридиональные реки бассейнов Арктических морей, служащие главными транс -портными путями, на которых расположены крупные предприятия. Среди основных арк-

Рис. 1. Карта-схема расположения исследуемой акватории р. Северная Двина и станции отбора гидробиологических проб

- X

Условные обозначения • Станция отбора пробы

40°00В

41°00В

42°00В

0

18

тических устьев России — устье р. Северная Двина, являющееся сложным гидрохимическим объектом, находящимся под влиянием соленых морских вод Белого моря и пресных вод реки.

Проблема восстановления качества поверхностных вод речных бассейнов, расположенных вблизи урбанизированных территорий, является одной из наиболее актуальных в гидроэкологии. Во многих случаях, несмотря на принимаемые меры, сообщества не возвращаются в первоначальное, близкое к естественному, состояние [1]. Основными критериями оценки качества водной среды по показателям зоопланктона являются число видов, общая численность, численность ветвистоусых и веслоногих ракообразных, значение индекса сапробности Пантле и Букка в модификации Сладечека и ряд других показателей [2].

Сведения об уровне сапробности на основании анализа индикаторных видов зоопланктона крупного водного объекта Арктического бассейна — р. Северная Двина поверхностно представлены в Обзорах о загрязнении окружающей среды на территории деятельности ФГБУ «Северное УГМС» до 2013 г. [3], в дальнейшем исследования по оценке вод на основе зоопланктонной фауны не проводились.

Цель данной работы — оценить качество вод нижнего течения р. Северная Двина в 2018— 2019 гг. с использованием биоиндикационных свойств зоопланктонных организмов.

Материалы и методы. Исследования зооплан-ктоценозов по выявлению качества вод выполнялись в течение вегетационных периодов в рамках Госзадания проведения фундаментальных и прикладных исследований ФИЦКИА РАН и программы ФГБУ «Северное УГМС» на 2018—2019 гг. в нижнем течении р. Северная Двина (рис. 1).

Сбор и обработка зоопланктонных проб проводились в соответствии с Руководством по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем [4], видовая принадлежность организмов устанавливалась при помощи определителя

зоопланктона [5]. Всего за период исследований отобрано 140 проб. Доминантные виды в сообществах выделялись по относительной численности при нижнем уровне доминирования не менее 10 %. Устанавливалось соотношение таксономических групп зоопланктона по численности

(NRotifera/NCladocera/NCopepoda). °ценка качесТВа воды проводилась с использованием индекса сапробности Пантле и Букка в модификации Сладечека по соответствующей формуле [4], класс качества определялся по РД 52.24.309—2016 [6].

Результаты и обсуждения. Состав зоопланк-тонной фауны в нижнем течении р. Северная Двина в 2018—2019 гг. представлен 87 видами: Rotifera — 22 (25,3 %) вида, относящихся к 15 родам и 11 семействам, Cladocera — 35 (40,2 %, 27 родов, 19 семейств), Copepoda — 30 (34,5 %, 14 родов, 4 семейства).

Основу зоопланктона рассматриваемой акватории составляет комплекс эвритопных видов, имеющих, как правило, северное или всесветное распространение. Доминирующей группой по видовому богатству являются ветвистоусые, субдоминантами выступают веслоногие ракообразные. Индикаторные виды зоопланктона исследуемого участка реки в периоды отбора проб составляли 57,5 % от общего числа видов, из них 86 % являются показателями р-мезосапробных условий и переходных о-р-, Р-о-, р-а-мезосап-робных зон, оставшиеся 14 % — олигосапробной зоны.

В целом численность зоопланктона нижнего течения р. Северная Двина изменялась в очень широком диапазоне: в 2018 г. — от 20 до 5060 экз./м3, в 2019 г. — от 0 до 2073 экз./м3, при этом наблюдалась тенденция к значительному снижению общего обилия зоопланктоценоза и изменению его количественного пространственного распределения в весенний период 2019 г. (табл. 1, рис. 2).

В период весеннего половодья 2019 г. наблюдалась ситуация, при которой на станции № 5

1 2018 г.

2 10000

1 2 3 4 5 6 7 8 Станции

- Весна Лето Осень

2019 г.

I 3000

Станции

Весна Лето Осень

Рис. 2. Межгодовая пространственно-сезонная динамика численности зоопланктона нижнего течения р. Северная Двина

произошло заметное снижение численности организмов, тогда как в другие периоды и год в этой точке фиксировались максимумы, на станции № 6, напротив, увеличение при спаде численности в другие сезоны. Максимальные значения количественных характеристик зоопланктеров в исследуемые 2 года были отмечены в л етние сезоны на станции № 5. Всесезонно в 2018 г. и в летнюю межень 2019 г. зафиксированы пики численности на станциях № 5, 7 и минимум на станции № 6, кроме весеннего половодья 2019 г., однако в части структурообразующего комплекса произошли заметные перестройки (рис. 2, табл. 2).

Анализ структуры доминирования по отдельным видам зоопланктона (К > 10 %) показал: несмотря на некоторые отличия в ходе сезонного развития зоопланктеров, основу численности в

2019 г. составлял клад оцерно-ротаторный комплекс. Так, на большинстве станций доминировали эврибионтные виды мезосапробной зоны Asp-lanchna priodonta Gosse, 1850 и Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785), имеющие всесветное распространение и достигающие на отдельных станциях до 50 % от общей численности (см. табл. 2). В 2018 г. доля веслоногих ракообразных была выше, например, в период весеннего половодья на станции № 3 и в осенний период на станции № 1 она составляла 100 %, при этом величины соотношения Nciadocera/NCopepoda уменьшались. Кроме этого, в 2018 г. на 50 % станций отбора проб преобладали по численности эври-бионтные виды и ß-a-мезосапробы (см. табл. 2), являющиеся показателями загрязнения водной среды [7]. В 2019 г. данный показатель увеличился до 79 %, в связи с чем можно говорить о возможных ухудшениях среды обитания гидробионтов.

Сапробиологический анализ по показателям зоопланктона в указанный период показал, что качество вод нижнего течения р. Северная Двина имело выраженную пространственно-временную динамику (табл. 3).

В период весеннего половодья в 2018 и 2019 гг. индекс Пантле и Букка в модификации Сладече-ка повсеместно по профилю реки изменялся от 1,55 до 1,98, что соответствовало II классу качества и характеризовало воды как «слабо загрязненные». Данная ситуация объясняется увеличением в весенний период загрязняющих веществ, поступающих с талой водой в водоток.

В летнюю межень 2018 г. ß-мезосапробный уровень отмечался на следующих станциях отбора гидробиологических проб: № 3 (индекс сапроб-ности = 1,67) в зоне локализации крупного промышленного целлюлозно-бумажного предприятия и далее вниз по течению водотока при изменении значения индекса от 1,52 на станции № 5 до 2,39 на станции № 4. На станциях № 1, 2 индекс сапробности варьировал от 1,44 до 1,46,

Таблица 1

Численность (^ экз/м3) зоопланктонного сообщества нижнего течения р. Северная Двина

Статистические показатели 2018 год 2019 год

Период весеннего половодья Период летней межени Осенний период Период весеннего половодья Период летней межени Осенний период

M ± m me Min—max a Квар, % 200,4 ± 121,1 95 40—990 320,4 160 1651,9 ± 567,5 1060 360—5060 1501,5 91 501,9 ± 279,5 160 20—1970 739,4 147 445,6 ± 103,6 412,5 100—820 274,1 62 959,6 ± 310,7 690 100—2730 822,1 86 32,4 ± 17,4 18 0—135 45,9 142

Примечание: М ± т — средняя арифметическая и ошибка средней; те — медиана; о — среднее квадратическое отклонение; Квар — коэффициент вариации.

Таблица 2

Соотношение таксономических групп зоопланктона ^к0щега/^1ааосега/^сорероаа) исследованных участков водотока и список доминантных видов, численность которых >10 %, 2018—2019 гг.

2018 год 2019 год

Наименование станции Таксон Соотношение групп по N, % Доминантные виды Соотношение групп по N, % Доминантные виды

Период весеннего половодья

р. Северная Двина, в черте с. Усть-Пинега Rotifera Cladocera Copepoda 60,0 25,0 15,0 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (15,0 %) Asplanchna herrickii de Gueme, 1888 (15,0 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (15,0 %) Nauplii Copepoda (10,0 %) 72,0 2,4 25,6 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (70,7 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (10,9 %) Cyclopoida juv. (10,9 %)

р. Пинега, в черте с. Усть-Пинега, 1 км выше устья Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 75,0 25,0 Polyphemus pediculus (Linnaeus, 1761) (50,0 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (25,0 %) Thermocyclops oithonoides (Sars G. O., 1863) (25,0 %) 60,0 20,0 20,0 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (40,0 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (20,0 %) Keratella cochlearis (Gosse, 1851) (20,0 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (20,0 %)

р. Северная Двина, в черте г. Новодвинска Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 0,0 100,0 Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (22,2 %) Mesocyclops leuckarti leuckarti (Claus, 1857) (22,2 %) Cyclopoida juv. (22,2 %) Nauplii Copepoda (22,2 %) Thermocyclops oithonoides (Sars G. O., 1863) (11,2 %) 65,5 16,5 18,0 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (52,0 %) Keratella cochlearis (Gosse, 1851) (13,5 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (13,0 %)

р. Северная Двина, в черте г. Архангельска у ж/д моста Rotifera Cladocera Copepoda 63,6 0,0 36,4 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (36,4 %) Cyclopoida juv. (27,3 %) 14,3 33.3 52.4 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (21,9 %) Mesocyclops leuckarti leuckarti (Claus, 1857) (16,7 %) Cyclopoida juv. (14,3 %)

р. Северная Двина, протока Кузнечиха Rotifera Cladocera Copepoda 40,4 20,2 39,4 Brachionus calyciflorus calyciflorus Pallas, 1776 (20,2 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (15,2 %) Cyclops scutifer scutifer Sars G. O., 1863 (12,1 %) Cyclopoida juv. (10,1 %) 24,4 56,4 19,2 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (46,2 %) Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (21,8 %)

р. Северная Двина, рукав Корабельный Rotifera Cladocera Copepoda 50,0 50,0 0,0 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (50,0 %) Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 (50,0 %) 75.8 5,3 18.9 Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (46,3 %) Keratella cochlearis (Gosse, 1851) (23,2 %)

р. Северная Двина, протока Маймакса Rotifera Cladocera Copepoda 50,0 0,0 50,0 Cyclopoida juv. (20,0 %) Synchaeta sp. (20,0 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (10,0 %) Asplanchna priodonta Gosse, 1850(10,0 %) Keratella cochlearis (Gosse, 1851) (10,0 %) 42,1 40.4 17.5 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (29,8 %) Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (24,6 %) Megacyclops viridis viridis (Jurine, 1820) (10,5 %)

р. Северная Двина, рукав Никольский, с. Рикасиха Rotifera Cladocera Copepoda 66,6 0,0 33,3 Nauplii Copepoda (33,3 %) Mesocyclops leuckarti leuckarti (Claus, 1857) (33,3 %) Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 (33,3 %) 31,3 40,6 28,1 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (37,5 %) Asplanchna priodonta Gosse, 1850 (28,1 %) Cyclopoida juv. (12,5 %)

Период летней межени

р. Северная Двина, в черте с. Усть-Пинега Rotifera Cladocera Copepoda 6,8 84,7 8,5 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (47,3 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (31,3 %) 9,2 76,6 14,2 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (33,5 %) Disparalona rostrata (Koch, 1841) (23,9 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (13,3 %)

Продолжение табл. 2

2018 год 2019 год

Наименование станции Таксон Соотношение групп по N, % Доминантные виды Соотношение групп по N, % Доминантные виды

р. Пинега, в черте с. Усть-Пинега, 1 км выше устья Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 83,3 16,7 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (30,6 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (27,8 %) 25,0 50,0 25,0 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. M tiller, 1785) (28,1 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (18,8 %) Keratella quadrata (Mtiller, 1786 (15,6 %))

р. Северная Двина, в черте г. Новодвинске Rotifera Cladocera Copepoda 42,2 28,6 29,2 Brachionus calyciflorus calyciflorus Pallas, 1776 (16,9 %) Chydorus sphaericus (O. F. Müller, 1776) (13,0 %) 18,3 68,9 12,8 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (37,2 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (23,6 %) Asplanchnapriodonta Gosse, 1850 (10,1 %)

р. Северная Двина, в черте г. Архангельске у ж/д моста Rotifera Cladocera Copepoda 20,0 37,6 42,4 Nauplii Copepoda (11,4 %) 22,6 69,8 7,6 Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (31,1 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (28,3 %) Keratella quadrata (Mtiller, 1786) (15,1 %)

р. Северная Двина, протока Кузнечиха Rotifera Cladocera Copepoda 0,7 4,5 94,8 Nauplii Copepoda (46,4 %) Eurytemora gracilis (Sars G. O., 1898) (34,2 %) 2,6 40,8 56,6 Eurytemora gracilis (Sars G. O., 1898) (29,1 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (15,2) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (12,1 %)

р. Северная Двина, рукав Корабельный Rotifera Cladocera Copepoda 17.8 28.9 53,3 Nauplii Copepoda (39,3 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (10,3 %) 0,0 60,0 40,0 Disparalona rostrata (Koch, 1841) (40,0 %) Cyclops sp. (20,0 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (20,0 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (20,0 %)

р. Северная Двина, протока Маймакса Rotifera Cladocera Copepoda 3,9 7,7 88,4 Eurytemora gracilis (Sars G. O., 1898) (46,8 %) Nauplii Copepoda (13,2 %) 9,6 69,5 20,9 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (59,3 %)

р. Северная Двина, рукав Никольский, с. Рикасиха Rotifera Cladocera Copepoda 10,5 28,1 61,4 Nauplii Copepoda (18,3 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (10,5 %) Eurytemora sp. (28,1 %) 18,9 52,8 28,3 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Mtiller, 1785) (35,8 %) Bosmina (Eubosmina) coregoni Baird, 1857 (13,2 %) Eurytemora sp. (11,3 %)

Осенний период

р. Северная Двина, в черте с. Усть-Пинега Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 0,0 100,0 Calanoida juv. (50,0 %) Thermocyclops oithonoides (Sars G. O., 1863) (50,0 %) 0 0

р. Пинега, в черте с. Усть-Пинега, 1 км выше устья Rotifera Cladocera Copepoda 25,0 50,0 25,0 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (25,0 %) Keratella cochlearis (Gosse, 1851) (25,0 %) Nauplii Copepoda (25,0 %) Lecane sp. (25,0 %) 0 0

Окончание табл. 2

2018 год 2019 год

Наименование станции Таксон Соотношение групп по N, % Доминантные виды Соотношение групп по N, % Доминантные виды

р. Северная Двина, в черте г. Новодвинске Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 71,4 28,6 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (42,8 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (14,3 %) Nauplii Copepoda (14,3 %) Coronatella rectangula (G. O. Sars, 1862) (14,3 %) Eurycercus glacialis (Lilljeborg,1887) (14,3 %) 0,0 54,5 45,5 Cyclopoida juv. (18,2 %) Mesocyclops leuckarti leuckarti (Claus, 1857) (18,2 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (18,2 %) Disparalona rostrata (Koch, 1841) (18,2 %)

р. Северная Двина, в черте г. Архангельске у ж/д моста Rotifera Cladocera Copepoda 3,8 32,1 64,1 Eurytemora affinis (Poppe, 1880) (35,8 %) Alona quadrangularis (O. F. Müller, 1776) (15,1 %) 13,1 56,5 30,4 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (30,4 %)

р. Северная Двина, протока Кузнечиха Rotifera Cladocera Copepoda 1,5 6,4 92,1 Nauplii Copepoda (60,6 %) Eurytemora lacustris (Poppe, 1887) (13,8 %) 3,7 85,2 11,1 Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (55,6 %) Daphnia cucullata G. O. Sars, 1862 (14,8 %)

р. Северная Двина, рукав Корабельный Rotifera Cladocera Copepoda 9,1 18,2 72,7 Eurytemora gracilis (Sars G. O., 1898) (27,3 %) Nauplii Copepoda (18,2 %) Cyclopoida juv. (18,2 %) Bosmina (Bosmina) longirostris (O. F. Müller, 1785) (10,1 %) 20,0 80,0 0,0 доминанты отсутствуют

р. Северная Двина, протока Маймакса Rotifera Cladocera Copepoda 0,8 1,3 97,9 Eurytemora sp. (48,7 %) Nauplii Copepoda (30,9 %) 0,0 33,3 66,7 Mesocyclops leuckarti leuckarti (Claus, 1857) (33,3 %) Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851 (33,3 %) Ilyocryptus acutifrons G. O. Sars, 1862 (33,3 %)

р. Северная Двина, рукав Никольский, с. Рикасиха Rotifera Cladocera Copepoda 0,0 14,3 85,7 Eurytemora gracilis (Sars G. O., 1898) (66,7 %) Eurytemora affinis (Poppe, 1880) (14,3 %) Coronatella rectangula (G. O. Sars, 1862) (14,3 %) 0 0

Таблица 3

Распределение классов качества вод по показателям зоопланктона и значений индекса сапробности р. Северная Двина в 2018—2019 гг.

Станции отбора проб Класс качества вод по показателям зоопланктона (значение индекса сапробности)

Наименование № Весеннее половодье Летняя межень Осенний период

2018 2019 2018 2019 2018 2019

р. Северная Двина, в черте с. Усть-Пинега 1 II (1,55) II (1,66) I (1,44) I (1,44) I (1,3) организмы

р. Пинега, в черте с. Усть-Пинега, 1 км выше устья 2 II (1,98) II (1,71) I (1,46) I (1,36) II (1,55) отсутствуют

р. Северная Двина, в черте г. Новодвинска 3 II (1,63) II (1,58) II (1,67) I (1,40) II (1,67) I (1,40)

р. Северная Двина, в черте г. Архангельска у ж/д моста 4 II (1,76) II (1,71) II (2,39) I (1,42) I (1,4) I (1,45)

р. Северная Двина, протока Кузнечиха 5 II (1,74) II (1,56) II (1,52) I (1,35) II (1,62) I (1,43)

р. Северная Двина, рукав Корабельный 6 II (1,7) II (1,57) II (1,65) II (1,90) II (1,55) II (1,65)

р. Северная Двина, протока Маймакса 7 II (1,59) II (1,57) II (1,85) II (1,51) II (1,8) II (1,87)

р. Северная Двина, рукав Никольский, с. Рикасиха 8 II (1,55) II (1,56) II (1,60) I (1,46) I (1,3) организмы

отсутствуют

что соответствовало олигосапробному уровню и могло указывать на действующие в реке процессы самоочищения.

В летний период 2019 г. наблюдалось улучшение ситуации и олигосапробный уровень вод отмечался для станций № 1—5 и 8 при изменении индекса сапробности от 1,35 до 1,46. На станциях № 6 и 7 воды характеризовались как «слабо загрязненные» со значением индекса от 1,51 до 1,90 и преобладанием мелких форм ветвистоусых ракообразных. Принимая во внимание, что интенсивное развитие одного-двух индикаторных видов выступает как показатель загрязнения вод [2], можно говорить о неблагоприятном воздействии на водную экосистему для двух вышеприведенных станций.

В осенние периоды 2018—2019 гг. ко II классу качества относились воды на станциях № 6 и 7 с присутствием эврибионтов и видов, относящихся к p-a-мезосапробной зоне со значением индекса сапробности 2,5. В 2018 г. к р-мезосапробному уровню добавлялись станции № 2—3, 5, где в зоопланктоценозе также были отмечены организмы p-a-мезосапробы — вертикаторы Brachionus calyciflorus calyciflorus Pallas, 1776 и копеподы Cyclops strenuus strenuus Fischer, 1851. На других участках реки в 2019 г. наблюдалась незначительная вариабельность индекса (1,40—1,45) и соответствие вод олигосапробной зоне.

Результаты сапробиологического анализа исследуемого водотока Арктического бассейна по станциям подобны результатам, полученным при применении физико-химических методов контроля качества вод, но с более низким классом качества I—II. По комплексным оценкам ФГБУ «Северное УГМС» воды нижнего течения р. Северная Двина в 2018 г. на станциях № 1—4, 8 соответствовали III классу качества (разряд «б») и характеризовались как «очень загрязненные», на станциях № 5 и 7 — воды «грязные» и качество оценено IV классом (разряд «а»). Негативные изменения в сторону увеличения класса качества вод до IV (разряд «а») наблюдались на станции № 6 [8]. При исследованиях этой группы организмов в качестве индикаторов экологического состояния водных объектов ставится вопрос правильной интерпретации полученных данных,

поскольку в «очень загрязненной-грязной» воде происходит угнетение зоопланктона, что может свидетельствовать о возможно заниженном значении индекса сапробности и классам качества, соответствующим «условно чистым-слабо загрязненным» водам.

Заключение

1. Зоопланктон нижнего течения р. Северная Двина в 2018—2019 гг. был представлен тремя крупными таксономическими группами: ЯоШега, С1аёоеега, Copepoda, характерными для пресноводных водотоков Северо-Запада России. Наибольшего видового разнообразия достигали вет-вистоусые ракообразные (соотношение числа видов ЯоШега : СМосега : Copepoda составило 22 : 35 : 30). Индикаторные виды зоопланктона исследуемого участка реки составляют более половины (57,5 %) от общего числа видов. Виды-индикаторы полисапробных вод не были обнаружены.

2. Распределение зоопланктона по численности на различных участках реки оказалось крайне неравномерным. Наблюдалась тенденция к значительному снижению общей численности зоо-планктоценоза и изменению его количественного пространственного распределения в весенний период 2019 г.

3. В 2018—2019 гг. качество вод нижнего течения р. Северная Двина по показателям зоопланктона имело выраженную пространственно-сезонную динамику. Результаты сапробиологи-ческого анализа исследуемого водотока Арктического бассейна по станциям в целом оказались заниженными и требующими проведения дальнейших работ и уточнений. Для формирования более полного представления об экологической ситуации исследуемой акватории р. Северная Двина необходимо в дальнейшем провести сопоставление оценки качества ее воды с гидрохимическими показателями.

Исследование выполнено при поддержке бюджетного финансирования в рамках государственной темы ФНИР (№ 0332-2019-0001), № гос. регистрации - АААА-А19-119011690119-9.

Библиографический список

1. Литвинчук Л. Ф. Особенности зоопланктонного сообщества верхнего течения реки Ижора (бассейн Балтийского моря) в условиях длительного антропогенного воздействия // Принципы экологии. — 2019 — № 1. — С. 47—62. Б01: 10.15393/)1.аг1.2019.8522

2. Крылов А. В. Зоопланктон равнинных малых рек / А. В. Крылов; отв. ред. В. Т. Комов. — Ин-т биологии внутр. вод им. И. Д. Папанина. — М.: Наука, 2005. — 263 с.

3. Обзор загрязнения окружающей среды на территории деятельности ФГБУ «Северное УГМС» за 2013 год. — Архангельск, 2014. — 236 с.

4. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В. А. Абакумова. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. — 319 с.

5. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. — Т. 1: Зоопланктон / Под ред. В. Р. Алексеева, С. Я. Цалолихина. — М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2010. — 495 с.

6. РД 52.24.309—2016 Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши. — М.: Стандартинформ, 2017. — 84 с.

7. Алимов А. Ф., Богатов В. В., Голубков С. М. Продукционная гидробиология / под ред. В. В. Хлебовича. — СПб.: Наука, 2013. — 343 с.

8. Ежегодник качества поверхностных вод на территории деятельности ФГБУ «Обзор загрязнения окружающей среды на территории деятельности ФГБУ «Северное УГМС» за 2018 год. — Архангельск, 2019. — 225 с.

ASSESSMENT OF WATER QUALITY IN THE LOWER COURSE OF THE NORTHERN DVINA RIVER DUE TO THE ANALYSIS OF INDICATOR SPECIES OF ZOOPLANKTON

E. N. Imant, researcher, Federal Center for Integrated Arctic Research of the Russian Academy of Sciences, ekaterinaimant@yandex.ru, Arkhangelsk, Russia,

M. I. Zmetnaya, Ph. D. in Geography, Laboratory Head, Northern Department of the Polar Branch of FSBSI "VNIRO" Arkhangelsk, Russian Federation, asolie@mail.ru, Arkhangelsk, Russia,

A. P. Novoselov, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Institute Director, Federal Center for Integrated Arctic Research of the Russian Academy of Sciences, alexander.novoselov@rambler.ru, Arkhangelsk, Russia

References

1. Litvinchuk L. F. Osobennosti zooplanktonnogo soobshchestva verhnego techeniya reki Izhora (bassejn Baltijskogo morya) v usloviyah dlitel'nogo antropogennogo vozdejstviya. [Zooplankton community of the upper riches of the Izhora River (the Baltic Sea basin) under the long-term anthropogenic impact] Principy ekologii. [Principles of ecology]. 2019. No. 1. P. 47—62. DOI: 10.15393/j1.art.2019.8522 [in Russian].

2. Krylov A. V. Zooplankton ravninnyh malyh rek. [Zooplankton in small lowland rivers]. A. V. Krylov; otv. red. V. T. Komov. In-t biologii vnutr. vod im. I. D. Papanina. [Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences]. Moscow, Nauka, 2005. 263 p. [in Russian].

3. Obzor zagryazneniya okruzhayushchej sredy na territorii deyatel'nosti FGBU "Severnoe UGMS" za 2013 god. [Overview of environmental pollution in the territory of the FSBI "Northern UGMS" for 2013]. Arkhangelsk, 2014. 236 p. [in Russian].

4. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu presnovodnyh ekosistem. Pod red. V. A. Abakumova. [[Guidance on hy-drobiological monitoring of freshwater ecosystems].]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1992. 319 p. [in Russian].

5. Opredelitel' zooplanktona i zoobentosa presnyh vod Evropejskoj Rossii. T. 1: Zooplankton. Pod red. V. R. Alekseeva, S. Ya. Calolihina. [Identification keys to zooplankton and zoobenthos from the Fresh Waters of European Russia, Volume 1: Zooplankton]. Moscow, Tovarishchestvo nauch. izd. KMK, 2010. 495 p. [in Russian].

6. RD 52.24.309—2016 Organizaciya i provedenie rezhimnyh nablyudenij za sostoyaniem i zagryazneniem poverhnostnyh vod sushi. [The organization and carrying regime observations of the state and pollution of surface waters of land]. Moscow, Stand-ardinform, 2017. 84 p. [in Russian].

7. Alimov A. F., Bogatov V. V., Golubkov S. M. Produkcionnaya gidrobiologiya / pod red. V. V. Khlebovicha. [Production hy-drobiology]. St. Petersburg, Nauka, 2013. 343 p. [in Russian].

8. Ezhegodnik kachestva poverhnostnyh vod na territorii deyatel'nosti FGBU "Obzor zagryazneniya okruzhayushchej sredy na territorii deyatel'nosti FGBU "Severnoe UGMS" za 2018 god. [Overview of environmental pollution in the territory of the FSBI "Northern UGMS" for 2018]. Arkhangelsk, 2019. 225 p. [in Russian].