Научная статья на тему 'Оценка качества воды в протоках дельты реки Селенги'

Оценка качества воды в протоках дельты реки Селенги Текст научной статьи по специальности «Биология»

CC BY
172
121
Поделиться
Ключевые слова
ФИТОПЛАНКТОН / САПРОБНОСТЬ / КАЧЕСТВО ВОД / ВИДЫ ИНДИКАТОРЫ / ИНДЕКС САПРОБНО-СТИ / ДЕЛЬТА РЕКИ СЕЛЕНГИ

Аннотация научной статьи по биологии, автор научной работы — Ташлыкова Н. А.

В работе, основываясь на результатах исследования фитопланктона в дельте реки Селенги в 2002-2003 гг., приведены материалы по качеству вод дельтовых проток в основные биологические сезоны. Показано, что исследуемый район, согласно классификации чистоты вод, соответствует классу чистая удовлетворительно чистая (II-III класс).

ESTIMATION OF WATER QUALITY IN THE CHANNELS OF THE SELENGA RIVER DELTA

Being based on the results of phytoplankton research in the Selenga River delta in 2002-2003, the materials on water quality of the deltoid channels during the main biological seasons are given in the article. It is shown, that the researched area according to the classification of waters cleanliness corresponds to the class of pure or well pure (II-III class).

Текст научной работы на тему «Оценка качества воды в протоках дельты реки Селенги»

6. Колесников, Б.П. Растительность / Б.П. Колесников // Дальний Восток: Физико-географическая характеристика. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - С. 182-245.

7. Короткий, А.М. Экзогенные геоморфологические системы морских побережий / А.М. Короткий, Г.И. Худяков. - М.: Наука, 1990. - 216 с.

8. Родникова, И.М. Современное состояние лихенофлоры северо-западного побережья Японского моря / И.М. Родникова, И.Ф. Скирина // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: мат-лы всерос. конф.- Петрозаводск, 2008. - Ч. 2. - С. 224-226.

9. Селедец, В.П. Экологическая характеристика растительных сообществ морских побережий Дальнего Востока / В.П. Селедец // Природная флора Дальнего Востока. - Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977.

- С. 18-33.

10. Серебряков, И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных / И.Г. Серебряков. - М.: Высш. шк., 1962. - 378 с.

11. Серебряков, И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение / И.Г. Серебряков // Полевая геоботаника. - Л.: Наука, 1964. - Т. 3. - С. 146-205.

'--------♦------------

УДК 581.526.325:574.64 (282.256.341) Н.А. Ташлыкова

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ В ПРОТОКАХ ДЕЛЬТЫ РЕКИ СЕЛЕНГИ*

В работе, основываясь на результатах исследования фитопланктона в дельте реки Селенги в 2002-2003 гг., приведены материалы по качеству вод дельтовых проток в основные биологические сезоны. Показано, что исследуемый район, согласно классификации чистоты вод, соответствует классу чистая - удовлетворительно чистая (II-III класс).

Ключевые слова: фитопланктон, сапробность, качество вод, виды индикаторы, индекс сапробно-сти, дельта реки Селенги.

N.A. Tashlykova ESTIMATION OF WATER QUALITY IN THE CHANNELS OF THE SELENGA RIVER DELTA

Being based on the results of phytoplankton research in the Selenga River delta in 2002-2003, the materials on water quality of the deltoid channels during the main biological seasons are given in the article. It is shown, that the researched area according to the classification of waters cleanliness corresponds to the class of pure or well pure (II-III class).

Key words: phytoplankton, saprobic status, water quality, indicators kinds, saprobic status index, Selenga River delta.

Дельта реки Селенги является практически единственной пресноводной дельтой в мире. Это уникальный природный район с высоким естественным потенциалом и биологическим разнообразием. Он имеет огромное практическое и хозяйственное значение.

По мере хозяйственного освоения региона увеличивается антропогенный прессинг на естественные водоемы. Возникает необходимость оценить степень влияния человека на природные и искусственные водные объекты, а также определить допустимые границы загрязнения и оценить качество воды в водоемах и водотоках.

* Автор выражает свою искреннюю признательность д-ру биол. наук Г.И. Поповской за ее неоценимую помощь в проведенных исследованиях.

Материалы и методы исследований. Река Селенга - крупнейший приток Байкала, который несет в озеро до 50 % водного и более половины химического стока. Площадь ее водосборного бассейна 447 тыс. км2, что составляет 82% площади бассейна Байкала. В своем нижнем течении р. Селенга разделяется на многочисленные протоки, образуя обширную дельту (рис. 1) площадью 1120 км2. Основные притоки дельты обычно разделяют на три группы (сектора) -южную, среднюю и северную. Через южный сектор дельты протекают протоки Левобережная, Шаманка и Харауз, через средний - Колпинная, Средняя и Северная. Северную группу представляют протоки Дологан и Лобановская. Внешний край дельт, протяженностью

Рис. 1. Карта-схема дельты реки Селенги около 70 км, обеспечивает рассредото-

ченный выпуск речных вод в озеро [1].

Материалом для настоящей работы послужили 450 проб фитопланктона, отобранных в 2002-2003 гг. в дельте р. Селенги, в основные биологические сезоны года. В дельтовых протоках реки материал отбирался на 12 постоянных станциях (см. рис. 1). Для оценки экологического состояния водных объектов в бассейне р. Селенги использовался метод Пантле и Букка в модификации Сладечека [2-6], основанный на индикаторной значимости отдельных систематических видов. Величины сапробности видов-индикаторов взяты из списков показательных организмов [7-8; 2]. Относительное обилие водорослей определяли по шестибалльной шкале [3]. Относительная частота встречаемости индикаторных видов рассчитывалась по численности. Расчет индекса сапробности проводился для каждой конкретной пробы, затем вычисляли средние значения для водоема или его участков. Для статистической достоверности результатов необходимо, чтобы в пробе содержалось не менее двенадцати индикаторных организмов с общим числом особей не менее тридцати [9]. Полученные значения дают представление о зоне самоочищения и о классе чистоты воды [3; 6].

Результаты исследований и их обсуждение. Специальной оценки состояния сапробности вод по фитопланктону дельты р. Селенги не проводилось. В литературе [10], посвященной характеристикам фитопланктона дельты, приведены списки видов, по которым можно ориентировочно оценить состав видов-индикаторов исследуемых водоемов. Согласно им, в исследуемом районе в конце 50 -х годов преобладали индикаторы бета-мезосапробной зоны.

Индексы сапробности, рассчитанные для 2002-2003 гг., позволили выявить в фитопланктоне дельты р. Селенги 109 таксонов водорослей, являющихся показателями сапробности (табл. 1).

Таблица 1

Количество видов индикаторов разной степени сапробности в фитопланктоне исследуемых проток

дельты реки Селенги

Станция Зона сапробности Всего таксонов

О ^ - X 0 1 X >< >< р-О, О, О-в в в-а, а, а-в Р

1 2 3 4 5 6 7

р. Селенга - Кабанск 3 6 13 5 1 28

р. Селенга-Мурзино 1 3 12 2 1 19

Протока Харауз - устье 7 9 20 5 - 41

Протока Харауз 3 7 6 3 1 20

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5 6 7

Протока Средняя - устье 4 4 14 3 2 27

Протока Шаманка - устье 5 5 16 8 1 35

Протока Левобережная - устье 1 3 8 1 - 13

Протока Галутай - устье 4 7 9 6 - 26

Протока Галутай 2 3 9 3 1 18

Протока Северная - устье 2 6 11 4 1 24

Протока Колпинная - устье 2 4 7 4 1 18

Протока Лобановская - устье 3 6 10 5 - 24

Около 40% являются диатомовыми, которые, как известно, наиболее чувствительные индикаторы состояния водной среды и широко используются при оценке экологического состояния водных экосистем [11]. При сравнении численного и процентного содержания сапробиологических групп дельтовых проток отмечено преобладание видов (48%), относящихся к бета-мезосапробионтам, определяющим условия средней степени загрязненности. Олигосапробы вместе с промежуточной группой бета -олиго- и олигобета-мезо-сапробионтов составляли 31% общего числа индикаторов, которые доминировали в дельте. Индикаторы как высокой, так и низкой степени сапробности, были представлены значительно меньшим числом таксонов. Наибольшее число видов альфасапробов обнаружено в устье протоки Шаманка. Ксеносапробы, включая ксеноолиго - и олигоксено- сапробов, наибольшее значение имели в устье протоки Харауз (см. табл. 1) [12].

Начиная с подледного периода до первой половины весны, отмечалось нарастание средней сапробности вод в оба года исследований (табл. 2). Максимальные значения индекса сапробности под льдом отмечались в устье проток Средняя и Колпинная. Воды этих проток в связи с высоким содержанием органического вещества относятся к III классу чистоты, разряду слабо загрязненная. Здесь преобладали альфа-мезосапробные Cryptomonas ovata Ehr. (9-37% по численности, 2-47% по биомассе) и бета-мезосапробные виды золотистых водорослей (10-80% по численности, 2-60% по биомассе). В остальных протоках индекс сапробности изменялся от 1,40 до 1,86. Качество воды относилось ко Н-Ш классу чистоты вод и изменялось от разряда вполне чистая до слабо загрязненная. В неперемерзающих протоках Харауз и Лобановская качество воды в оба года исследований было наиболее высоким и определялось как вполне чистая.

Таблица 2

Изменение среднего значения индекса сапробности (±0,01) вод дельтовых проток реки Селенги

в 2002-2003 гг.

Год Месяц

III V VI VII VIII IX X

2002 1,94 1,97 1,93 1,96 2,06 - 1,88

2003 1,84 1,91 1,91 1,76 - 1,87 -

В Селенге, как и в других водоемах [13], в период весеннего половодья, смыва органических соединений, низкой активности бактериальных популяций отмечалось развитие видов с высокой индикаторной значимостью. В мае, хотя доминирующий комплекс и сменился, но в планктоне продолжали развиваться бета- и альфа-мезосапробные виды (Nitzschia graciliformis Lange-Bertalot et Simonsen emend Genkal et Popovskaya, Stephanodiscus hantzschii Grun. и другие) с преобладанием по численности (от 83 до 99%) первых. Высокие значения индекса сапробности (2,01-2,14) в мае 2002 г. отмечались в основном русле реки у Мурзино, а также в протоках Лобановская и Харауз (рис. 2). Май 2003 г. по сравнению с этим же периодом 2002 г. характеризовался более высокими показателями сапробности (2,01-2,4) практически на всех станциях, что обусловлено массовым развитием фитопланктона. В этот период воды относились к разряду слабо загрязненная (III класс). Однако средние значения индекса сапробности по всем дельтовым протокам для мая 20022003 гг. были схожими (табл. 2). В июне 2002-2003 гг. наблюдалось особенно заметное снижение индексов сапробности до 1,74-2,06 в 2002 г. и до 1,69-1,91 в 2003 г. (см. рис. 2). Наиболее высокие показатели отмечались в небольших протоках Колпинной и Северной. В планктоне в это время развивались водоросли.

Летом 2002 г. средние показатели сапробности в дельте повышались до 1,96-2,06, что связано со сменой доминирующего комплекса и повышением уровня развития фитопланктона. Соотношение водорослей с различной сапробностью изменялось в сторону преобладания видов, характеризующих нижнюю границу бета-мезосапробной зоны. Максимальный среднемесячный показатель сапробности в июле 2002 г. отмечался в протоке Галутай - 2,32. В августе значение сапробности незначительно возрастало, достигая максимальных значений в устьевой части проток Колпинной и Лобановской (рис. 2). Воды дельты относились к удовлетворительно чистым (III класс), разряду достаточно чистая - слабо загрязненная. В июле 2003 г. фитопланктон в протоках дельты характеризовался низким уровнем развития, что обуславливало небольшие значения среднего индекса сапробности в дельтовых протоках (табл. 2).

Рис. 2. Динамика индекса сапробности (Б) в дельте реки Селенги в 2002 (1) и 2003 (2) гг. Станции: 1 - р. Селенга-Кабанск; 2 - р. Селенга-Мурзино; 3 - устье прот. Харауз; 4 - устье прот. Лобановская; 5 - устье прот. Колпинная; 6 - устье прот. Средняя; 7 - устье прот. Галутай; 8 - прот. Галутай; 9 - устье прот. Шаманка;

10 - устье прот. Северная; 11 - устье прот. Левобережная

В октябре 2002 г. индекс сапробности в дельте изменялся в пределах от 1,74 до 2,00. В дельтовых протоках происходила смена доминирующего комплекса, а также снижение количественных показателей по сравнению с летними. Воды в этот период относились к бета-мезосапробной зоне, III классу чистоты. В сентябре 2003 г. са-пробность вод, напротив, повышалась до 2,33, что связано с поступлением органических веществ из отмершего летнего планктона. Воды относились к разряду слабо загрязненная, III класс чистоты.

Сравнение качества вод до распадения реки Селенги на рукава и в устье проток показало незначительные различия в сапробности (1,50-2,34), которые в основном носят сезонный характер. Они соответствуют изменениям от олиго-бета-мезосапробной до бета-альфа-мезосапробной зоны и III классу чистоты [12].

Таким образом, анализ качества вод реки Селенги и ее дельты показал, что наиболее чистые воды наблюдаются в подледный период (II класс чистоты). В зависимости от уровня развития фитопланктона чистота вод меняется. Так, весной 2003 г. при массовом развитии фитопланктона индекс сапробности был наиболее высоким, чем в тот же период 2002 г., когда численность водорослей была на порядок ниже. Осенью происходило ухудшение качества вод, связанное с отмирание планктона. Наиболее высокие показатели сапробности отмечались в 2002 г. В целом район дельты реки Селенги соответствует бета-мезосапробной зоне загрязнения и, согласно классификации чистоты вод по Сладечеку, относится к классу чистая - удовлетворительно чистая (Н-Ш класс). Такие незначительные изменения сапробности можно рассматривать как признак стабильности экосистемы реки, пока справляющейся с загрязнением.

Литература

1. Сток ионов в дельте р. Селенга в условиях малой водности / И.В. Томберг, В.Н. Синюкович, Л.М. Сороко-викова [и др.] // Метеролог. и гидролог. - 2006. - № 12. - С. 87-95.

2. Макрушин, А.Б. Биологический анализ качества вод / А.Б. Макрушин. - Л.: ЗИН АН СССР, 1974. - 54 с.

3. Баринова, С.С. Атлас водорослей - индикаторов сапробности / С.С. Баринова, Л.А Медведева. - Владивосток: Дальнаука, 1996. - 364 с.

4. Баринова, С.С. Методические аспекты анализа биологического разнообразия водорослей / С.С. Баринова // Водоросли-индикаторы в оценке качества окружающей среды. - М.: ВНИИ природы, 2000а. - С. 4-60.

5. Баринова, С.С. Экологические и географические характеристики водорослей индикаторов / С.С. Баринова, Л.А. Медведева, О.В. Анисимова // Водоросли-индикаторы в оценке качества окружающей среды. - М.: ВНИИ природы, 2000б. - С. 60-146.

6. Баринова, С.С. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды / С.С. Баринова, Л.А. Медведева, О.В. Анисимова. - Телль-Авив, 2006. - 498 с.

7. Унифицированные методы исследования качества вод. Методы биологического анализа вод. Атлас са-пробных организмов. - М.: Наука, 1977. - 227 с.

8. Сравнительный анализ информативности биологических (биоиндикация, биотестирование) и химических показателей в оценке качества воды в пелагиали Красноярского водохранилища / З.Г. Гольд, Л.А. Глущенко, И.И. Морозова [и др.] // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем. - СПб.: ЛЕМА, 2007. -С. 36-41.

9. Шитиков, В.К. Количественная гидрология: методы системной идентификации / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко. - Тольятти: иЭвБ РАН, 2003. - 463 с.

10. Поповская, Г.И. О фитопланктоне дельтовых проток р. Селенга / Г.И. Поповская // Изв. СО АН СССР. -1960. - № 3. - С. 71-78.

11. Афанасьева, А.Л. Планктонные диатомовые водоросли - индикаторы состояния рек бассейна Ладоги / А.Л. Афанасьева, О.А. Павлова, И.С. Трифонова // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем.

- СПб.: ЛЕМА, 2007. - С. 102-107.

12. Ташлыкова, Н.А. Оценка качества вод дельты реки Селенги / Н.А. Ташлыкова // Биология - наука XXI века: мат-лы 12 Междунар. Пущинской конф. - Пущино, 2008. - С. 319.

13. Баженова, О.П. Структура фитопланктона и сапробность вод Верхнего и Среднего Иртыша / О.П. Баженова // Экология. - 2007. - № 2. - С. 141-143.

'--------♦------------

УДК 639.3:549.25/28 Е.А. Галатова

ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В КОСТНОЙ ТКАНИ

РЫБ РАЗЛИЧНЫХ СЕМЕЙСТВ

Изучено содержание тяжелых металлов в костной ткани рыб семейств Percidae, Cypiinidae, Eso-cidae, Siluridae. Сравнительный анализ элементного состава в костной ткани рыб показал неравномерное распределение химических элементов и накопление экотоксикантов у представителей различных семейств.

Ключевые слова: вода, рыбы, костная ткань, тяжелые металлы.

Ye.A. Galatova PECULIARITIES OF ACCUMULATION AND DISTRIBUTION OF CHEMICAL ELEMENTS IN BONE TISSUE OF FISH OF DIFFERENT FAMILIES

Availability of heavy metals in bone tissue of fish of Percidae, Cyprinidae, Esocidae, Siluridae families is studied. Comparative analyses of element composition in fish bone tissue showed a nonuniform distribution of chemical elements and ecotoxicants accumulation in the specimen of different families.

Key words: water, fish, bone tissue, heavy metals.

Неоспоримая истина настоящего времени состоит в том, что экологические проблемы являются лимитирующим фактором и одним из основных условий развивающейся цивилизации. Для осуществления этой стратегии необходимо нахождение такого способа развития человечества, который позволил бы установить баланс между потребностями людей и возможностями биосферы сохранять основные параметры.