Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории

Сабурцев, Алексей Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории"

На правах рукописи

Сабурцев Алексей Александрович

КОМПЛЕКСНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАЛЫХ РЕК АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ (на примере бассейна реки Тёши)

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Нижний Новгород - 2003

Работа выполнена на кафедре общей биологии Арзамасского государственного педагогического института им. А.П.Гайдара, кафедре экологии Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского, в лаборатории промышленной и экологической токсикологии НИИ Химии Нижегородского университета и в Отделе аналитического контроля МУП «Арзамасагрохимлаборатория»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Д. Б. Гелашвили

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор И. Е. Постнов доктор технических наук, профессор Л.Н. Губанов

Ведущая организация:

Институт экологии Волжского бассейна Российской Академии Наук

Защита диссертации состоится «03 » й€кО§)эА 2003 г. в У2. часов на заседании диссертационного совета Д 212.166.12 Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (603950, г. Н.Новгород, пр. Гагарина, 23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского

Автореферат разослан « 3( » ОкЧ^рсЯ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н. Г. А. Кравченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Вода как один из компонентов природной среды участвует почти во всех сферах производственной деятельности и имеет решающее значение для обеспечения жизни на Земле и сохранения экосистем. Пресноводные водоёмы -самый удобный и дешёвый источник воды (Одум, 1975). С увеличением численности городов, ростом потенциала промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта непрерывно возрастает антропогенная нагрузка на бассейны великих рек, растёт их загрязнение (Селезнев, 1999). Качество воды большинства водных объектов Российской Федерации не отвечает нормативным требованиям. Такие великие реки, как Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора относятся к категории «загрязнённых», а их крупные притоки Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - к категории «сильно загрязнённых» (Хубларян, 1998; Порядин, 1999; Михеев и соавт.,1999; Найденко, 1999; Филенко, 1999; Жмур, 1999; Баканов и др., 2000; Булгаков и др., 2001; Barata et al., 1998). Однако качество великих, крупных рек зависит от качества воды их притоков, небольших, но многочисленных малых и средних рек, претерпевающих сильное антропогенное загрязнение. Экологические системы малых рек весьма уязвимы, они формируются под влиянием многих факторов и в настоящее время в значительной мере определяются степенью техногенной нагрузки (Мережко, 1987; Матвеев, 1988; Филенко, 1988, 1989; Розенберг и др., 1995; Зинченко, 1998; Гелашвили и др., 1998, 1999; Далечина и др., 2001; Балушкина, 2001; Максимов и др., 2001; Мингазова, 2001).

Особый интерес представляют малые и средние реки агропромышленных территорий, качество воды в которых во многом определяется особенностями промышленного и сельскохозяйственного производства, системами сброса возвратных (сточных) вод и гидрологическими характеристиками водосборного бассейна.

Разработка комплексного подхода к изучению экологического состояния малых и средних рек агропромышленных территорий требует применения адекватных методов исследования, а также соответствующего модельного объекта, в качестве которого мы взяли бассейн реки Тёши.

Река Тёша является притоком второго порядка. Она впадает в р.Оку с правого берега на расстоянии 204 км от устья. Длина р.Тёши - 311 км (Кузнецов, 1974). Среди рек Правобережья р.Теша является рекой с наибольшими водными ресурсами: они составляют около 1 млрд.м3 в год. В бассейне реки расположены промышленные центры (Ардатов, Арзамас, Кулебаки Лукоянов,) и сельскохозяйственные угодья.

В связи с вышеизложенным в настоящей работе сделана попытка с помощью гидрохимических, гидробиологических и экотоксикологических методов дать комплексную оценку экологического состояния природных вод бассейна р.Тёши, с учётом качества сбрасываемых в них возвратных вод промышленных предприятий Арзамасского и Ардатовского районов Нижегородской области.

Цель исследования:

Установление взаимосвязи между абиотическими и биотическими компонентами водных экосистем малых и . , ¿лэопоомышленной

территории на основе комплексной оценки экологического состояния гидрохимическими, гидробиологическими и экотоксикологическими методами исследований (на примере бассейна р.Тёши). Задачи исследования:

1. Изучить химический состав возвратных вод предприятий агропромышленного комплекса, расположенных в бассейне р.Тёши.

2. Изучить химический состав природных вод бассейна р.Тёши.

3. Провести токсикологическую оценку возвратных вод промышленных предприятий и природных вод бассейна р.Тёши.

4. Изучить видовой состав и количественное развитие фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки и рЛемети) в течение вегетационного периода.

5. Провести статистический анализ взаимосвязи абиотических и биотических компонентов водных экосистем р.Тёши и её притоков на основе данных гидробиологических и гидрохимических исследований, а также результатов биотестирования.

Научная новизна

Впервые на примере водных объектов бассейна р.Тёши проведены комплексные экологические исследования химического состава природных и возвратных вод, видовой структуры планктоценозов и макрозообентоса, характерных для малых рек агропромышленной территории, а также дана экотоксикологическая характеристика возвратных вод промышленных предприятий и природных вод среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки, р.Лемети). Установлено преимущество интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС) для выявления пространственной гетерогенности акваторий малых и средних рек агропромышленной территории по степени экологического неблагополучия перед традиционными оценками по гидрохимическим или гидробиологическим показателям. Доказано, что структурные перестройки планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши типичны для средней полосы, что позволяет использовать их в диагностике экологического состояния водных объектов агропромышленных территорий. Для природных вод получены уравнения регрессии, характеризующие взаимосвязь между биотическими показателями (биомасса и видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса) и лимитирующими абиотическими факторами, такими как: БПК5, жиры, фосфат-ионы, сульфат-ионы, растворенный кислород. Научно - практическая значимость

Результаты исследований возвратных и природных вод являются частью экологического мониторинга водотоков агропромышленных территорий и представляют собой базу для дальнейшего изучения водных объектов Нижегородской области. Полученные данные используются в работе территориальных природоохранных организаций (Арзамасского межрайонного отдела по экологическому контролю, Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области). Внедрение

Результаты исследований внедрены в работу МУП «Арзамасагрохим-лаборатория», Арзамасского межрайонного отдела по экологическому контролю, применяются для совершенствования природоохранной деятельности отдела и принятия экологически корректных управленческих решений.

: ¡«и.,.

< »>• >5- > ,

в-,

Данные экспериментальных исследований широко используются в работе кафедры общей биологии Арзамасского государственного педагогического института им. А.П.Гайдара при проведении научных работ и учебного процесса. Апробация

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ. Основные положения диссертации доложены: на конференции молодых ученых АГПИ (Арзамас, 2000), на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России» (Арзамас, 2000), на межрегиональном постоянно действующем научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России» (Пенза, 2001), на 1-й научно-технической конференции «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Н.Новгород, 2002), на конференции «Актуальные вопросы агропромышленного комплекса» (Н.Новгород, 2002). Декларация личного участия автора Автор лично проводил лабораторные, полевые исследования и сбор материала по гидрохимическим, гидробиологическим и экотоксикологическим характеристикам возвратных вод предприятий агропромышленного комплекса и природных вод бассейна р.Тёши, а также принимал непосредственное участие в анализе и теоретическом обсуждении полученных результатов. Основные положения, выносимые на защиту

1. Структурные показатели планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши адекватны для целей оценки качества воды и проведения экологического мониторинга. Индекс видового разнообразия Шеннона, рассчитанный по показателям численности и биомассы зоопланктона, более информативно отражает качество воды обследованных малых рек по сравнению с сапробиологическим анализом.

2. Пространственная гетерогенность экологической обстановки акватории бассейна р.Тёши наиболее полно описывается интегральным индексом экологического состояния (ИИЭС) на основе комплексного гидрохимического и гидробиологического подходов.

3. Лимитирующими гидрохимическими факторами, определяющими

гтг^тгтл/гтктр пгчгячятртт шттпйиопрнтя {Кггпхгяггя и оиппопр па»иплКпа»«р

Г^---^ 1---------------------Ч-------------- V-----1--------л-

фито-, зоопланктона и макрозообентоса), по данным регрессионного анализа являются БПК5, жиры, сульфат-ионы, фосфат-ионы, растворенный кислород. Связь с плановыми НИР

Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР Нижегородского госуниверситета «Исследование процессов регуляции и управления в биосистемах с целью интенсификации, рационального использования биологических ресурсов, обеспечения экологической безопасности среды». Структура и объём работы

Материалы диссертации изложены на ' V О страницах машинописного текста, иллюстрированы 3 / таблицами, ^ рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики методов исследования, £ глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, содержащего { источников, из которых ¿62- на русском языке и /^ на иностранных языках, приложения.

Благодарности

Автор выражает благодарность сотрудникам ННГУ: Безрукову М.Е., Кравченко A.A., Шургановой Г.В., Юловой Г.А., а также Колкутину В.И. (НГПУ) и Дорониной А.И. (ВВУГМС) за оказанную консультационную и методическую помощь при выполнении диссертационной работы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фактическим материалом для настоящей диссертации послужили результаты химических анализов (1995-2002 гг.) и экотоксикологических исследований (19992002 гт.) возвратных вод шести наиболее крупных промышленных предприятий Арзамасского и Ардатовского районов Нижегородской области (табл.1), а также природных вод среднего течения р.Тёши и её правого притока р.Шамки (г.Арзамас). Кроме того, р.Тёшу в её среднем течении и два её притока - р.Шамку (г.Арзамас), р.Леметь (Кулебакский район, с.Гремячево) - исследовали с помощью гидробиологических методов - оценивали качество воды по показателям фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса.

Таблица 1

Характеристика предприятий, осуществляющих сброс возвратных вод

в бассейны р.Тёши и Пьяны

Наименование предприятия Характер производства Особенности сброса Объем стоков, м3/год

Пешеланский гипсовый завод ПГЗ Декор 1 Добыча и переработка гипса Шахтные воды. Открытый выпуск в р.Тёшу вблизи д.Новосёлки 3199400

Арзамасский машиностроительный завод ОАО «АМЗ» Спецтехника, фургоны и цистерны на базе «Газели», товары народного потребления Ливневая канализация с присутствием сторонних стоков в р.Шамку (приток р.Тёши) 175880

Арзамасский завод железобетонных конструкций АО «Завод ЖБК» Изготовление железобетонных изделий и конструкций Производственные стоки через пруд-накопитель в р.Шамку (приток р.Тёши) 75400

ОАО «Арзамасспирт» Производство спирта Производственные стоки через ручей в р.Вадок (приток р.Пьяны) 334900

ЗАО «Ардатовполимер» Переработка картофеля Сброс на наземные поля фильтрации, водосбор р.Лемети (приток р.Тёши) 24367

ОАО «Ардатовский молочный завод» Переработка цельномолочной продукции, изготовление сыров, козеина и т.д. Механическая очистка, каскад прудов, далее в р.Леметь (приток р.Тёши) 19800

Химический анализ возвратных и природных вод был проведен нами в лабораторных условиях на базе Отдела аналитического контроля Муниципального унитарного предприятия «Арзамасагрохимлаборатория» (Аттестат аккредитации № РОСС RU. 0001.513311). При отборе и хранении проб руководствовались стандартами, принятыми Международной организацией по стандартизации ISO (табл. 2), а также действующей нормативно-технической документацией (НТД).

При проведении химических анализов использовалось следующее оборудо -

вание: фотоколориметр КФК-2; иономер ЭВ-74; весы лабораторные: ВЛР-200, ВЛКТ-500.

Таблица 2

Международные стандарты качества (ИСО), используемые

ИСО 5667/1-82 Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по составлению программы отбора проб.

ИСО 5667/2-83 Качество воды. Отбор проб. Часть 2. Руководство по методам отбора проб.

ИСО 5667/3-85 Качество воды. Отбор проб. Часть 3. Руководство по хранению. 1. Обработка проб.

Общее количество определений (анализов), выполненных в работе, отражено в табл.3.

Таблица 3

__Объем выполненных работ_

№ Определяемый показатель Количество определений

Всего В том числе

Возвратные воды Природные воды

1 Химический состав 1405 949 456

2 Биотестирование 1290 480 810

3 Фитопланктон 216 - 216

4 Зоопланктон 202 - 202

5 Зообентос 170 - 170

ИТОГО: 3283 1429 1854

Химический и биологический анализ возвратных и природных вод производился согласно методикам, допущенным для целей государственного экологического контроля (табл.4).

Отбор проб фитопланктона, зоопланктона, а также проб природных вод для проведения биотестирования осуществлялся ежемесячно с мая по октябрь 2001 г. на шести установленных станциях; пробы макрозообентоса отбирались на четырех станциях. Схема мест отбора проб природных вод для гидрохимических, гидробиологических и экотоксикологических исследований приведена на рис.1. Пробы фитопланктона отбирали с поверхностного горизонта (0,5 м) в объёме 0,5 литра. Пробы концентрировали через мембранные фильтры №6 с диаметром пор 2,5 мкм и консервировали формалином. Подсчет численности и биомассы фитопланктона осуществляли в камере Нажотга объемом 0,01 мл под микроскопом МБ - ЗОБ (Польша) при 600-кратном увеличении. Подготовку проб к подсчету, определение числа клеток в единице объема воды, подсчет числа клеток водорослей в счетной камере, расчеты биомассы отдельных видов водорослей и фитопланктона в целом осуществляли общепринятыми в гидробиологии методами.

Сбор проб зоопланктона осуществлялся с использованием стандартной количественной сети Джеди (диаметр входного кольца 18 см, нижнего - 24 см) из газа №64, а также сети Апштейна. Количественная обработка материала производилась общепринятым в гидробиологии счётно-весовым методом.

Сбор проб макрозообентоса проводили дночерпателем Экмана-Берджа (1/40 м2), грунты промывались через сито из мельничного газа № 21. При разборе проб организмы фиксировали 70° спиртом.

Перечень методик, использованных при проведении анализа

Определяемые Диапазон Нормативный документ

показатели мг/ дм3 на методику выполнения Метод

измерения

рН 1-14 ед.рН ПНДФ 14.1:2:3:4.12197 Потенциомегрия

Растворённый Йодометрия

кислород 1-15 ПНДФ 14.1:2.101-97

бпк5 0,5 -1 ООО ПНДФ 14.1:2:3:4.123-97 Йодометрия

Взвешенные в-ва 2-1000 ПНДФ 14.1:110-97 Гравиметрия

хпк 4-1000 ПНДФ 14.1:2.100-97 Титриметрия

Сухой остаток 50 - 25 000 ПНДФ 14.1:2.114-97 Гравиметрия

Хлориды 10-1000 ПНДФ 14.1.2.96-97 Аргентометрия

Сульфат-ионы 10-1000 ПНДФ 14.1:2.159-2000 Фотометрия

Ионы аммония 0,05 - 70 ПНДФ 14.1.1-95 Фотометрия

Нитрат-ионы 0,1 - 10 ПНДФ 14.1:2.4-95 Фотометрия

Нитрит-ионы 0,02 - 3 ПНДФ 14.1:2.3-95 Фотометрия

Фосфат-ионы 0,05 - 1,0 ПНДФ 14.1:2.112-97 Фотометрия

Нефтепродукты 0,3 - 50 ПНДФ 14.1:2.116-97 Гравиметрия

Жиры 0,5 - 50 ПНДФ 14.1:2.122-97 Гравиметрия

СПАВ анион. 0,015-5 ПНДФ 14 1.15-95 Фотометрия

Железо общее 0,1 -20 ПНДФ 14.1:2.50-96 Фотометрия

Ионы цинка 0,05 - 0,5 ПНДФ 14.1:2 60-96 Фотометрия

Хром 0,01 -2,0 ПНДФ 14.1:2.52-96 Фотометрия

Ионы меди 0,002-0,06 ПНДФ 14.1:2.48-96 Фотометрия

Свинец 0,002-0,03 ПНДФ 14.1:2.54-96 Фотометрия

Ионы кадмия 0,01-0,50 ПНДФ 14.1:2.45-96 Фотометрия

Выживаемость,

Daphnia magna, % 0-100 ФР. 1.39.2001.00283 Биотестирование

Ингибирование

Chlorella vulgaris,% 0-100 ФР. 1.39.2001.00284 Биотестирование

Хемотаксическая

реакция инфузорий

Paramecium

caudatum, усл.ед. 0-1Т ПНДФТ 14.1:2:3:4.2-98 Биотестирование

Численность организмов определяли методом прямого счета. При определении биомассы животных взвешивали на торсионных весах типа ВТ-500.

Для оценки видового разнообразия сообществ фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса использовали информационный индекс Шеннона (Песенко, 1982). Сапробиологическое состояние водоемов оценивалось по индексу сапробности по Пантле и Букку (Pantle, Buck, 1955; Pantle, 1956) в модификации Сладечека (Sladecek, 1973). Индикаторная значимость показательных видов органического загрязнения определялась по спискам, предложенным R.Wegl (1983).

Класс качества природных вод оценивали по индексу сапробности для фито-и зоопланктона, а также по биотическому индексу Вудивисса (Woodiwiss, 1964) для макрозообентоса, используя классификатор качества пресных вод, применяемый в системе экологического контроля Роскомгидромета (Организация и проведение..., 1992).

Оценку токсичности исследуемых проб с использованием тест-организмов Paramecium caudatum, Daphnia magna и Chlorella vulgaris проводили методами

Рис. 1. План-схема исследуемых объектов бассейна р.Тёши в 2001г.

Станция №1 р Теша, д Новоселки, Арзамасский район, старый мост через реку

Станция №2 р Тёша, район Ивановского пляжа, г Арзамас

Станция №3 р Шамка, г.Арзамас

Станция №4 р Теша, 500 м выше устья р Лемети, Кулебакский район, с Гремячево

Станция №5 р.Леметь, Кулебакский район, вблизи с Гремячево

Станция №6 р Теша, 500м ниже устья р.Лемети, Кулебакский район, с Гремячево

биотестирования (табл.4). Параметры поведенческой реакции инфузорий Paramecium caudatum определялись с помощью прибора «Биотестер 2». Критерием токсического действия (Т) являлось значимое различие в числе клеток инфузорий, наблюдаемых в верхней зоне кюветы в пробе, не содержащей токсических веществ (контроль), по сравнению с этим показателем, наблюдаемым в исследуемой пробе (опыт):

Icp контроль - Icp опыт Icp контроль '

где 1ср контроль, 1ср.опыт - средние показания прибора для контрольных и анализируемых проб соответственно. Индекс токсичности Т - величина безразмерная и может принимать значения от 0 до 1 в соответствии со степенью токсичности анализируемой пробы. Эксперименты по анализу токсичности вод с использованием тест-организмов Daphnia magna и Chlorella vulgaris были проведены по схеме кратковременного биотестирования (96 часов), что позволяет определить острое токсическое действие исследуемой воды на дафний по выживаемости и на одноклеточные водоросли по стимуляции или угнетению роста культуры относительно контроля. При отсутствии острого токсического действия анализируемых проб на Daphnia magna в качестве альтернативного хроническому эксперименту применялся метод оценки потенциальной опасности вод, основанный на криоподготовке проб (Безруков и др., 2002).

Математическую обработку экспериментальных данных проводили с использоваванием методов корреляционного и регрессионного анализа, представленных в пакетах статистических программ «Stadia», «Microsoft Excel», «Statistica».

ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ И ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗВРАТНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ АРДАТОВСКОГО И АРЗАМАССКОГО РАЙОНОВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Основными видами хозяйственной деятельности, оказывающими негативные влияния на качественные и количественные изменения водных ресурсов, являются водопотребление на промышленные и коммунальные нужды, сбросы отработанных вод и т.д. Нами проведены исследования качественного и количественного состава возвратных вод крупных предприятий агропромышленного комплекса, осуществляющих сброс возвратных вод в реки Тёшу и Пьяну (табл.6). Химический анализ возвратных вод промышленных предприятий, проведенный на протяжении последних нескольких лет, показал, что высокие концентрации загрязняющих веществ во многом объясняются особенностями технологических процессов, применяемых на производствах, а также отсутствием очистных сооружений или неэффективностью их работы. Список определяемых показателей представлен семнадцатью ингредиентами, большинство из которых имеют максимальные значения в возвратных водах лишь некоторых предприятий.

Так, возвратные воды ЗАО «Ардатовполимер» имеют высокие концентрации ионов аммония, что характерно для стоков, сбрасываемых без эффективной предварительной биологической очистки. Высокие концентрации фосфат-ионов наблюдались в стоках ЗАО «Ардатовполимер» и ОАО «Ардатовский молочный завод». В стоках последнего зарегистрированы и максимальные концентрации анионоактивных СПАВ. Особенности технологического процесса ПГЗ Декор 1 при шахтной разработке гипсового месторождения обуславливают максимальные концентрации сульфат-ионов в шахтных водах этого предприятия. Величина БПК5 имела максимальные значения в возвратных водах ЗАО «Ардатовполимер» и ОАО «Ардатовский молочный завод». Эти же предприятия имели наибольшие значения по такому показателю, как ХПК. Наивысшие значения концентрации жиров в стоках ОАО «Ардатовский молочный завод» явились следствием неэффективной работы жироловок на очистных сооружениях и профильными особенностями производственной деятельности.

В качестве интегрального показателя, характеризующего токсичность возвратных вод промышленных предприятий, использовали метод биологического тестирования с использованием инфузорий Paramecium caudatum (табл.5).

Таблица 5

Токсичность возвратных вод предприятий Арзамасского и Ардатовского районов за период 1999-2001 гг. _(хемотаксическая реакция Paramecium caudatum)_

№ п/п Предприятия Т±т Группа токсичности (ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.5-2000)

1 ПГЗ Декор 1 0,364±0,025 I, допустимая степень токсичности

2 ОАО «АМЗ» 0,37610,063

3 ОАО «Арзамасспирт» 0,38910,038

4 ЗАО «Ардатовполимер» 0,42010,039 II, умеренная степень токсичности

5 АО «Завод ЖБК» 0,51510,057

6 ОАО «Ардатовский молочный завод» 0,66910,111

Химический состав возвратных вод, сбрасываемых промышленными предприятиями Лрдатовского и Арзамасского районов в водные объекты бассейнов рек Тёши и Пьяны за период 1995-2001 г.

№ Определяемый показатель (мг/дм3) ПРЕДПРИЯТИЯ

ПГЗ Декор-1 ОАО «АМЗ» ОАО «Арзамасспирт» АО «Завод ЖБК» ЗАО «Ардатовполи-мер» ОАО «Ардатовский молочный завод»

Сфлкх. + т С'фмп ± т Сфма. ± т С^мкг. ± т Сф„а. ± ГО Сфякг ± Л!

1. РН(едрН) 7,08+ 0,05 7,34 ±0,1 7,04+0,07 6,28+ 0,47 6,73 ± 0,28

2 Ионы аммония Не определялся Не определялся 0,69±0,19 1,2б± 0,31 рш'ш-; 13,49+ 5,87

3. Нитрат-ионы Не определялся Не определялся 1,31+0,55 0,31 ±0,10 0,51 ±0,25

4 Нитрш-ионы Не определялся Не определялся йтшш 4 0,11 ±0,06 0,11 +0,08 0,33 ± 0,25

5 Фосфат-ионы Не определялся Не определялся 1,24+0,54 1,19 ±0,34 ^ тшч г 3,3 ± 0,66

6 ВПК, Не определялся Не определялся 14,75±3,46 12,09 ±1,32 227,8 ± 68,89

7 ХПК Не определялся Не определялся 25,4+6,03 23,36 ±3,91 308,0 ± 121,0

8 Взвеш в-ва 9,56+ 1,26 49,03 ±9,16 42,87+23,26 29,24+16,39 у тйшм: 83,65 ± 12,75

9 Сухой остаток ':.; ЩЩйЩЩ,. 285,0 ±21,43 1215,7±52,62 419,7 ±35,33 851,0+131,9 647,9 ± 96,98

10. Сульфат-ионы 47,9 ± 3,9 698,4+49,41 79,29 + 4,41 44,88 ±16,15 147,3 ± 102,8

11 Хлориды 17,01 ±1,82 37,8 ± 5,61 15,42±2,26 55,48 ± 8,52 110,6 ±21,44 || 'М

12 СПАВ аниоиоакгивныс Не определялся Не определялся 0,17±0,05 0,2 + 0,03 0,06+ 0,02

13 Жиры Не определялся Не определялся 2,19+1,20 Не определялся 6,0 ±1,04

14 Нефтепродукты 0,1 ±0,01 0,95±0,20 0,54±0,10 1,61 ±0,94 0,72 ± 0,24

15 Ионы меди Не определялся 0,016 ±0,003 Не определялся Не определялся Не определялся

16 Железо общее Не определялся Не определялся 0,28 ± 0,09 Не определялся Не определялся

17 Ионы цинка Не определялся ЕШШ: Не определялся Не определялся Не определялся Не определялся

Фоном выделены максимальные концентрации

Таким образом, было установлено, что загрязняющие вещества, содержащиеся в возвратных водах изученных предприятий, могут оказывать токсическое действие на гидробионтов. Наибольший токсический эффект на Paramecium caudatum оказывают возвратные воды ОАО «Ардатовский молочный завод», АО «Завод ЖБК» и ЗАО «Ардатовполимер», что согласуется с результатами химического анализа.

Поскольку возвратные воды оказывают непосредственное воздействие на природные водные объекты, то следующий этап исследования был посвящен анализу экологического состояния природных вод р.Теши и её притоков.

ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОД СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ р.ТЁШИ И ЕЁ ПРИТОКОВ

Пригодность воды для удовлетворения нужд народного хозяйства устанавливается путем оценки её химических, физических и биологических показателей. Результаты проведенного нами исследования химического состава природных вод р.Тёши представлены в табл. 7, в которой фоном выделены превышения фактических концентраций химических ингредиентов над ПДК, установленными для водных объектов рыбохозяйственного назначения. Повышенное содержание ионов аммония свидетельствует о достаточно сильном загрязнении вод бассейна р.Тёши хозбытовыми стоками и поступлении загрязняющих веществ от диффузных источников (сельскохозяйственных полей и животноводческих комплексов), расположенных на территории водосборного бассейна реки. Так, например, в р.Тёше выше устья р.Лемети (станция №4) в июле концентрация ионов аммония достигала 5,86 ПДК, что также может быть связано с усилением активности процессов бактериального разложения органических веществ. На всех станциях отбора проб зафиксированы превышения ПДК по такому показателю, как БПК5. Максимальное среднее значение по этому показателю отмечено в водах р.Шамки (станция №3) - 8,0 ПДК. Средний же показатель БПК5 в р.Теше составляет 2,84 ПДК, причем по станциям эти концентрации имеют довольно близкие значения. Достаточно высокая концентрация сульфат-ионов, зафиксированная в р.Тёше у д.Новосёлки (станция №1), явилась результатом сброса шахтных вод Пешеланского гипсового завода. На остальных станциях этот показатель не превышал ПДК и находился в пределах нормы. В точках, наиболее удаленных от г.Арзамаса, наблюдается заметное уменьшение содержания сульфат-ионов в воде. Среди прочих загрязняющих веществ (анионоактивные СПАВ, жиры, нефтепродукты) доминировали нефтепродукты, средняя концентрация которых в р.Теше составляет 0,9 ПДК. В концентрациях, превышающих ПДК, нефтепродукты присутствуют на станции №2 (р.Тёша, Ивановский пляж). Попадание нефтепродуктов в реку возможно от расположенных в нескольких километрах выше по течению биологических очистных сооружений (БОС) Берёзовского МП ЖКХ и животноводческого комплекса, расположенного вблизи БОС. Очистные сооружения работают не в проектных параметрах. Сброс загрязняющих веществ превышает нормы ПДС в десятки раз. Максимальную концентрацию нефтепродуктов (15,23 ПДК), зафиксированную в водах р.Шамки (станция №3), можно объяснить влиянием сбрасываемых в последнюю ливневых стоков с присутствием сторонних возвратных вод ОАО «АМЗ». Основная масса нефтепродуктов содержится в масложировой эмульсии смазывающей охлаждающей жидкости (СОЖ),

Химический состав природных вод в 2001 год по результатам гидрохимического обследования

X! Определяемый показатель (мг/дм3) 11ДК для водоёмов рыбо-хозяйственного значения р. Тёша, д.Новоселки (станция №1) р.Теша, Ивановский пляж (станция Хг2) р.Шамка, г.Арзамас (станция №3) р.Теша, выше р.Лсмети (станция №4) р.Теша, ниже рЛемети (станция №6)

Сф±т Сф Сф±т сф Сф + т Сф Сф±т Сф Сф±т Сф

НДК 11ДК ПДК ПДК ПДК

1 рН (ед рН) 6,5-8,5 8,01±0,04 7,99±0,09 8,15±0,09 8,0±0,12 8,1110,07

2 Ионы аммония 0,5 0,47±0,11 0,91 0,18±0,05 0,76 ' «,67«), 11 : %№:: да ' Ш'

1 Нитрат-ионы 40 1,01±0,07 0,01 0,7510,26 0,02 1,95±0,41 0,05 0,61±0,15 0,02 0,79+0,18 0,02

4 Нитрит-ионы 0,08 0,01+0,01 0,15 0,02±0,04 0,19 »,(¡>«,03 ; Щг, -Ш ;

5 Фосфат-ионы 0,2 * втщ! г ХШ "г < « , --Й ! ' . 1'г: ^ Щр»

6 бпк5 2 рм 1 Щ 1 . 7 , лл ■»,;] $3?»,да ( '. .1. 1

7 ХПК 15» 11.14 ±0,98 0,76 14,12±1,13 0,94 хй 12,95±1,46 0,86 Г и1

Взвеш. в-ва - 18,5111,22 - 27,22±10,43 - 27,15+2,49 - 14,0±1,5 - 17,8811,15

9 Сухой остаток - 611,5+18,8 - 179,0±24,2 - 707,5±6,1 - 136,5±11,91 - 157,^±4,92 -

10 Сульфат-ионы 100 V « Л зэд 58,38±14,81 0,59 89,83±5,74 0,9 16д±2,2 0,16 18,23±1,31 0,18

11 Хлориды 100 15,53 ±3,20 0,05 19,09±5,20 0,06 68,4±4,6 0,21 11,12*1,76 0,04 10,45±0,32 0,04

12 СПАВ анноноаюнвныс 0,1 не обнаруж ** - 0,07±0,02 0,68 0,10±0,01 1,0 не обядруж. - не обнаруж -

13 Жиры 0,05 не обндруж. - не обнаруж. - «X, „« ,4. не обнаруж. - не обнаруж -

14 Нефтепродукты 0,05 0,01±0,01. 0,68 0,04±0,01 0,8 не обнаруж -

15 Растворенный кислород 6 * ^ V Г 'ЖЙЩХг й ^ V1? 1,.л" 1 ■'И*!'

Количество превышений ПДК 4 4 8 5 6

* - региональное значение ПДК, принятое в ВВУГМС.

** - концентрация вещества ниже предела обнаружения методики

используемой в технологическом процессе предприятия, а также в смыве остатков топлива и горюче-смазочных материалов с близлежащих дорог и территорий частного жилищного сектора. По результатам химического анализа природных вод бассейна реки Тёши, максимальное количество превышений фактических концентраций загрязняющих веществ над их ПДК имеют воды реки Шамки - станция №3 - 53% и участок реки Тёши ниже реки Лемети (станция №6) -40%.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что наиболее загрязнённым участком бассейна реки Тёши в её среднем течении является река Шамка.

Данные гидрохимических исследований характеризуют абиотическую составляющую гидроэкосистем. Для более полной оценки экологического состояния изученных водных экосистем необходимо было охарактеризовать основные экологические группы гидробионтов, что явилось предметом следующего этапа исследований.

ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ р.ТЁШИ И ЕЁ ПРИТОКОВ

Гидробиологическая характеристика среднего течения р.Тёши и её притоков была приведена по трём основным экологическим группам гидробионтов: фитопланктону, зоопланктону, макрозообентосу.

В фитопланктоне р.Тёши и двух её притоков выявлено 239 видовых и внутривидовых таксона водорослей (213 видов, 22 разновидности, 4 формы), 33 идентифицированы до рода. Альгофлора сформирована водорослями из 9 отделов, 23 порядков, 107 родов. По богатству видового состава ведущими являются порядки: СЫогососсакя (76 видов, 4 разновидности), КарЬа)е5 (36 видов, 8 разновидностей, 4 формы, 11 идентифицированы до рода), Еи§1епа1ез (25 видов, 8 разновидностей, 2 идентифицированы до рода); они составляют 64,2% таксономического состава. Основные структурные характеристики фитопланктона среднего течения р. Тёши и двух её притоков представлены в таблице 8. Ведущими родами по таксономическому составу являются: Бсепедезшив (20 видов, 4 разновидности) - 8,9%; ТгасЬеЬтопаБ (8 видов, 3 разновидности, 1 до рода) -4,4%; Е1щ1епа (7 видов, 3 разновидности, 1 до рода) - 4%; БипгеНа (7 видов, 2 разновидности) - 3,3%; МопогарШшт (7 видов) - 2,6%; РЬасш (6 видов, 1 разновидность) - 2,6 %. Бедным видовым составом характеризуется р.Леметь (станция №5). В р.Шамке (станция №3) зарегистрировано 90 видовых и внутривидовых таксона, в том числе 15 только в этой реке. Среди водорослей преобладают пелагические организмы - 64,6%, и только среди эвгленовых 60,6% -литоральные, среди диатомовых обитатели обрастаний и бентали составляют 55,8%, литорали - 17,5%. Географический анализ показал преобладание космополитов. По отношению к солёности воды преобладают индифференты (71,3%). Среди выявленного видового богатства фитопланктона установлено 182 индикаторных вида - показателей сапробности, из них 97 (53%) характеризуют р-мезосапробную зону, 21,6% - олиго-Р-мезосапробную; 3,3% - р-мезо-олигосапробную. Наряду с ними 7,7% характерны для олигосапробных водоёмов, 11% - для р-а-мезосапробных, по 1,7% - для а-мезосапробных и а-мезо-

полисапробных. Значения индекса сапробности по Пангле и Букку характеризуют воды 111 классом качества - «умеренно (слабо) загрязнённые».

Таблица 8

Основные структурные характеристики фитопланктона среднего течения _р.Тёши и её притоков_

№ Показатели Реки

Тёша Шамка Леметь

1 Численность, тыс.кл./л (средн./максимальная) 722,8/4048,0 124,3/234,6 179,4/902,0

2 Биомасса, гАг* (средн./макс.) 0,94/6,04 0,27/0,85 0,11/0,21

3 Доминирующие виды Диатомовые: Melosua varians, Slephanodlscus Зелёные: Dictycsphaenum pulchcllum, Chlamydomonas rcir.hardn Золотистые: Synura, Chrysococcus rufescens Диатомовые: Gyrosigma acuminatum, Nttzschia acicularis, Зелёные: Pandonna charkowiensis, Chlamydomonas. Dictyosphacnum pulchcllum Сннезелёные: Oscillatona, PhomiKhutn Диатомовые: Nitzschia aciculans, Mcndion circularc, Navicula, Cocconeis placentula Зелёные: Хлорококковые, MougcotiaspSter

4 Индекс видового разнообразия Шеннона по численности видов (средн./макс.) 3,03/4,37 3,34/4,42 3,12/4,34

5 Индекс видового разнообразия Шеннона по биомассе видов (средн./макс.) 3,05/4,38 3,44/4,15 3,11/3,%

6 Индекс сапробности по численности видов (редн./макс.) 1,82/2,12 2,13/2,27 1,85/2,17

7 Индекс сапробности по биомассе видов (средн /макс.) 1,95/2,17 2,14/2,28 1,79/1,99

8 Зона сапробности р-мезосапробная Р-мезосапробная Ц-мезосалробная

9 Класс качества воды III, умеренно загрязненная III, умеренно загрязненная Ш,умеренно загрязненная

Несколько выше индекс сапробности в р.Шамке, но достоверного увеличения его в р.Тёше не зарегистрировано. Для фитопланктона изученных рек характерны адаптированная к реофильным условиям популяция диатомовых водорослей, а также видовое богатство зелёных (за счёт хлорококковых) и эвгленовых. За счёт турбулентности невелика роль синезеленых, а в толщу воды попадают обрастатели, литоральные и бентосные виды. Определённых закономерностей в развитии фитопланктона по станциям и по течению реки не установлено. Сапробиологическое состояние рек, а также индексы сапробности по Пантле и Букку характеризуют изученные реки как p-мезосапробные. По величинам биомассы изученные реки являются мезотрофными, а в некоторые периоды олиготрофными.

Зоопланктон р.Тёши в районе исследований и устьевых участков двух её притоков р.Шамки и р.Лемети характеризуется небольшим видовым богатством. В зоопланктоне отмечено 29 видов планктонных животных. Наибольшее число видов (17) было зарегестрировано среди коловраток. Все виды, отмеченные в составе зоопланктона изученных рек, являются обычными для водоёмов Европейской части России и принадлежат к фаунистическо-географическому комплексу умеренных широт. Большинство из них являются эврибионтными видами с высокой степенью экологической пластичности (Пидгайко, 1984). К холодноводным видам относятся: Conochilus unicornis, Kellicottia longispina Notholca labis, Mesocyclops leuckarti.Thermocyclops oithonoides; к тепловодным -

ВгасЫопиБ са1уаЯогиз, БШта longiseta, Кега1е11а яиа<!га1а, БарИта сиси11а1а, БарЬп^а 1оп§15рта, Вовтта 1опдт)81пз. Большинство представителей зоопланктона рек относится к эупланктонным пелагическим формам, меньшая часть видов является факультативно-планктонными и прибрежно-зарослевыми (Еигусегсш 1аше11аШз, ПеигохиБ асЬтсив). Основные структурные характеристики зоопланктона среднего течения р. Тёши и двух её притоков представлены в табл. 9.

Таблица 9

Основные структурные характеристики зоопланктона среднего течения

р.Тёши и её притоков

№ Показатели Реки

Теша Шамка Леметь

1 Численность, тыс экз./м"1 (среднесезонная) 0,496± 0,043 0,945 0,583± 0,222

2 Биомасса, г/м3 (среднесезонная) 0,014± 0,007 0,014 0,016± 0,008

3 Доминирующие виды Cyclops yuv, Asplanchina priodonta, Notholca labis, Euchlanis dilatata, Nauplii copepoda, Alona affinis, Cyclops strennus. Cyclops yuv., Notholca labis, Alona affinis, Asplanchma priodonta, Pleuroxus aduncus, Eurycercus lammelatus Cyclops yuv, Nauplii copepoda, Alona afíinxs, Asplanchina priodonta,

4 Индекс видового разнообразия Шеннона по численности видов 1,83± 0,066 2,05±0,17 2,30±0,14

5 Индекс видового разнообразия Шеннона по биомассе видов 1,3 8± 0,08 1,87±0,11 1,28± 0,19

6 Индекс сапробности по численности видов 1,69± 0,1 1,37± 0,12 1,27± 0,11

7 Индекс сапробности по биомассе видов 1,66±0,05 1,23 ±0,07 1,28 ±0,08

8 Зона сапробности р-мезо-сапробная Олиго-сапробная Олиго-Сапробная

9 Класс качества воды III, умеренно загрязненная II, чистая II, чистая

Колебания численности и биомассы зоопланктона в реках Тёше, Шамке и Лемети на протяжении периода исследования были значительными. Наибольшие среднесезонные показатели численности зоопланктона были отмечены в р.Шамке (станция №3) и р.Лемети - станция №5 - (соответственно 0,94 и 0,58 тыс.экз/м3 при биомассе 0,014 и 0,016 г/м3). Среднесезонные значения численности зоопланктона р.Тёши на всех станциях отбора проб отличались между собой незначительно. На протяжение периода исследований происходила смена доминирующих видов и основных групп зоопланктона. Весной (в мае) доминировали коловратки. В июне, наряду с коловратками, основу численности и биомассы зоопланктона составляли веслоногие рачки, ставшие доминирующей группой планктона в июле и августе. Осенью (сентябрь, октябрь) коловратки вновь становятся преобладающей группой зоопланктона, наряду с веслоногими рачками. В течение вегетационного периода неоднократно наблюдалось снижение видового разнообразия, рассчитанного по индексу Шеннона, значение которого достигало критического уровня. Большинство обнаруженных в пробах видов зоопланктона является индикаторными. При этом наибольшее их число относится к ß-мезосапробам. В большинстве случаев индексы сапробности, рассчитанные по численности и биомассе индикаторных видов зоопланктона, незначительно различаются между собой. Среднесезонные значения индексов сапробности изученных рек позволяют охарактеризовать воды р.Тёши на всех станциях отбора проб III классом качества -

«умеренно загрязнённые», воды рек Лемети и Шамки II классом качества -«чистые». Однако, принимая во внимание то, что в обследованных реках видовой состав был очень бедным, однозначно судить о качестве воды не представляется возможным. Таким образом, для адекватной оценки экологического состояния рек Тёши, Шамки и Лемети использование индекса видового разнообразия Шеннона, рассчитанного по численности и биомассе зоопланктонного сообщества, более предпочтительно по сравнению с сапробиологическим методом.

Зообентос среднего течения р. Теши представлен 62 видами донных беспозвоночных животных. Сюда входили 20 видов личинок хирономид, 19 видов моллюсков, 9 видов малощетинковых червей, 4 вида личинок мокрецов, 4 вида жуков, 3 вида ручейников, 2 вида хаоборид, по 1 виду поденок и мух. Максимальное количество видов отмечено выше устья р.Лемети (станция №4), минимальное (вплоть до полного отсутствия бентоса) - вблизи старого моста у д.Новоселки (станция №1). В течение всего сезона наиболее заметно изменялись показатели численности и биомассы бентоса, причем эти колебания были связаны как с особенностями жизненного цикла гидробионтов, так и с условиями их обитания. Основные структурные характеристики зообентоса среднего течения р.Тёши представлены в таблице 10. Качество придонного слоя воды по индексу видового разнообразия и по системе Вудивисса было оценено IV классом -«загрязненные» - у д.Новоселки (станция №1), у Ивановского пляжа (станция №2) и ниже устья р.Лемети (станция №6). Лишь только выше устья р.Лемети (станция №4) качество воды соответствовало Ш классу - «умеренно загрязненные».

Таблица 10

Основные структурные характеристики зообентоса _ среднего течения р. Тёши___

№ Показатели Сезоны Среднее за вегетационный период

Весна Лето Осень

1 Численность, экз./«'1 (средняя/максимальная) 590/1160,0 3303,7/19840,0 3092,5/10720,0 2713/19840

2 Биомасса, г/м~ (средняя/максимальная) 2,46/5,64 7,93/33,53 10,98/35,45 7,78/35,45

3 Доминирующие виды, группы ОЬцосЬаеГа (ТиЫГех пел'аегшя, ТиЫГех ШЫГех) 01^осЬае1а (РойтоШпх Ьапипошятз, ТиЫГех шЫГех); СМгопотёае, (СЫгопотш с1огеа118, ЗййосЫгопотщ гр. ЫбЬто) О^осИаМа, (ТиЫГех пеягаепзю); СЫгопотс1ае, (СЫгопотиБ скиздЬБ, в^сЮсЫгопотиз гр. (што) ТиЫГех ШЫГех, ТиЫГех Ро!атоЛпх Ьаттошетк^, СЫгопотш <1огзаНз, З^йосЫгопотш гр. Ывито

4 Индекс видового разнообразия Шеннона (миним./макс.) 2,14/3,0 1,88/3,26 1,91/2,91 1,87/3,26

5 Биотический индекс Вудивисса (средн /макс) 2,5/2,0 1,83/6,0 2,53/6,0 2,17/6,0

6 Индекс сапробности по численности видов (средн./макс.) 3,12/3,6 2,87/3,79 2,74/3,30 2,91/3,79

7 Зона сапробности а-мезо-сапробная а-мезо-сапробная а-мезо-сапробная а-мезо-сапробная

8 Класс качества воды 1У- загрязненкые 1У- загрязненные 1У- загрязненные 1У- загрязненные

Более подробные структурные характеристики зообентоса, зоопланктона и фитопланктона представлены в диссертационной работе.

В целом, гидробиологические исследования и сапробиологический анализ позволяют охарактеризовать воды р.Тёши и её притоков Ш классом - «умеренно загрязненные» - по показателям планктонных организмов и IV классом -«загрязненные» - по показателям макрозообентоса.

ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ ВОД СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ р.ТЁШИ И ЕЁ ПРИТОКОВ

Эксперименты по биологическому тестированию природных вод проведены с применением «батареи» тестов (Филенко, 1988, 1989), включающих три вида тест-организмов: Paramecium caudatum, Daphnia magna, Chlorella vulgaris. Результаты экспериментов, проведенных на инфузориях Paramecium caudatum (табл.11), свидетельствуют, что природные воды во всех исследуемых створах соответствуют первой группе токсичности (допустимая степень токсичности).

В экспериментах на Daphnia magna острая токсичность природных вод исследуемых станций не выявлена. Однако изучение потенциальной опасности проб воды, отобранных на станции №5 (р.Леметь), показало наличие умеренной потенциальной опасности (показатель потенциальной опасности D=34,72%). Исследования, проведённые на одноклеточных водорослях Chlorella vulgaris, показали, что пробы воды, отобранные на станциях №1 (р.Тёша, д.Новосёлки), №6 (р.Тёша, ниже р.Лемети), оказывали угнетающее действие на развитие тест-организмов (27,3% и 28,6% соответственно).

Таблица 11

Токсичность природных вод среднего течения р. Тёши и её притоков

(хемотаксическая реакция Paramecium caudatum)

№ п/п Станции Т±ш Группа токсичности (ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.5-2000)

1 р.Тёша, д.Новосёлки 0,30±0,068 I, допустимая степень токсичности

2 р.Шамка, г.Арзамас 0,31+0,036

3 р.Тёша, Ивановский пляж 0,35±0,093

4 р. Тёша, выше р.Лемети 0,32±0,105

5 р.Леметь, д.Гремячево 0,24±0,027

6 р. Тёша, ниже рЛемети 0,26±0,063

Поскольку в водорослевом тесте был превышен нормативный порог 20%, рекомендуемый (ФР. 1.39.2001.00284) в качестве контроля, следует признать, что пробы воды, отобранные в указанных створах, обладают токсическим эффектом. Таким образом, результаты биотестирования природных вод свидетельствуют об экотоксикологической гетерогенности различных участков акватории р.Тёши, обусловленной своеобразием гидрохимического состава воды и чувствительностью используемых тест-организмов.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БАССЕЙНА р. ТЁШИ

Определение класса качества вод по значению какого-либо одного из имеющихся индексов может привести к некоторому искажению характеристик состояния водотока, так как каждая из систем оценки имеет собственные возможности и ограничения.

С целью более точной характеристики экологического состояния малых рек, нами, наряду с традиционными оценками (ИЗВ и сапробиологический анализ), был применен метод расчета интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС), предложенного Д.Б.Гелашвили и др. (2002), который представляет собой аддитивную комбинацию двух составляющих, характеризующих качество воды в водотоке по гидрохимическим показателям и по биологическим параметрам (на примере сообществ зообентоса), а также разработанную Д.Б.Гелашвили и А.А.Карандашовой (2003) шкалу экологического зонирования водных объектов.

В табл. 12 представлены характеристики качества воды среднего течения р.Тёши и устьевых участков её притоков (рек Шамки и Лемети), позволяющие сделать ряд обобщений.

Наиболее благоприятная экологическая ситуация по гидрохимическим показателям (ИЗВ) складывается в р.Тёше на участках до впадения р.Шамки - III класс качества - «умеренно загрязненные». Однако ниже впадения р.Шамки уровень загрязнения вод р.Тёши заметно возрастает. Влияние р.Шамки обусловлено десятью промышленными предприятиями г.Арзамаса, расположенными в её водосборном бассейне. Естественно, что такая техногенная нагрузка при небольшой длине реки, составляющей 13 км, не могла не повлиять на снижение процессов самоочищения водотока. Кроме того, работы по расчистке русла р.Шамки, проводимые в рамках противопаводковых мероприятий без соответствующего проекта, также внесли свою лепту в изменение экологического состояния реки и усиление антропогенной нагрузки. Таким образом, гидрохимический анализ выявил пространственную неоднородность акватории бассейна р.Тёши по уровню химического загрязнения.

Показатели видовой структуры планктонных и бентосных организмов, напротив, не выявили четкой пространственной гетерогенности экологической ситуации акваторий среднего течения р.Тёши и её притоков (рек Шамки и Лемети). Так, по показателям фитопланктона воды на всех станциях оцениваются III классом качества - «умеренно загрязненные». По показателям зоопланктона качество воды характеризуется в пределах II-III классов - «чистая-умеренно загрязненная». Снижение качества вод р.Тёши, протекающих ниже г.Арзамаса (III класс), можно связать с влиянием городских очистных сооружений (БОС) и поступлением загрязняющих веществ с сельскохозяйственных угодий Арзамасского района. По показателям макрозообентоса качество воды исследуемых водных объектов оценивается IY классом - «загрязненная» - на станциях №1 (р.Тёша, д.Новосёлки), №2 (р.Тёша, Ивановский пляж) и №6 (р.Тёша, ниже устья р.Лемети). На станции №4 (р.Тёша, выше устья р.Лемети) оценивается III классом качества - «умеренно загрязненная».

Сопоставление комплексных показателей в системе оценки качества воды и экологического зонирования

на примере р.Тёши и её притоков

Jft станции Наименование створа Гидрохимические показатели Гидробиологические показатели Экотокси кол оги-ческие показатели Интегральный индекс экологического состояния ИИЭС

Индекс загрязнения воды изв Сапробиологнческий анализ Биотестирование с испол ьзова нием Paramecium caudatum

Фитопланктон Зоопланктон Зообентос

Класс качества Характеристика класса Класс качества Характеристика класса Класс качества Характеристика класса Класс качества Характеристика класса Группа токсичности Характеристика группы Класс качества Экологическая зона

1 р.Тёша, д. Новоселки Ш Умеренно загрязненная III Умеренно загрязненная II Чистая IV Загрязненная I Допустимая степень токсичности III Экологический кризис

2 р.ТЬша, Ивановский пляж га Умеренно загрязненная ш Умеренно загрязненная III Умеренно загрязненная IV Загрязненная I Допустимая степень токсичности III Экологический кризис

3 р.Шамка, г.Арзамас VI Очень грязная III Умеренно загрязненная II Чистая Исследования не проводились I Допустимая степень токсичности *

4 р.Тбша, выше устья р Леметь IV Загрязненная ш Умеренно загрязненная 1П Умеренно загрязненная Ш Умеренно загрязненная Допустимая степень токсичности II Напряженная экологическая ситуация

5 рЛеметь, д Гремячево Исследования не проводились П1 Умеренно загрязненная II Чистая Исследования не проводились I Допустимая степень токсичности *

6 р.теша, ниже устья р. Леметь IV Загрязненная III Умеренно загрязненная ш Умеренно загрязненная IV Загрязненная I Допустимая степень токсичности III Экологический кризис

* - недостаточно данных для расчета ИИЭС

Экотоксикологические исследования выявили пространственную гетерогенность качества воды акватории р.Тёши и её притоков (р.Шамки и р.Лемети) только по водорослевому тесту.

Более информативным оказался ИИЭС, учитывающий абиотические (гидрохимические) и биотические (показатели макрозообентоса) параметры и позволивший отчетливо выявить пространственную гетерогенность экологической обстановки в акватории р.Тёши и её притоков (рек Шамки и Лемети). Так, ИИЭС характеризует воды р.Тёши на станциях №1 (д.Новосёлки), №2 (Ивановский пляж) и №6 (ниже устья р.Лемети) III классом качества - «экологический кризис». Более благоприятная обстановка складывается в р.Тёше, выше устья р.Лемети (станция №4) - II класс качества - «напряженная экологическая ситуация», что объясняется удаленностью этой станции (-60 км) от основного источника загрязнений -г.Арзамаса (р.Шамка) и возможностью в достаточной мере реализовать потенциал самоочищения реки. Следует подчеркнуть, что ранее ИИЭС был успешно применен для оценки экологической обстановки в малых реках на урбанизированной территории (Карандашова, 2002).

Таким образом, использование ИИЭС позволяет в определённой мере нивелировать традиционно имеющие место расхождения в оценках качества воды по гидрохимическим и гидробиологическим показателям.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ АБИОТИЧЕСКИХ И БИОТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭКОСИСТЕМЫ р.ТЁШИ И ЕЁ ПРИТОКОВ

Анализ корреляционных связей между биотическими составляющими гидробиоценоза среднего течения р.Тёши свидетельствует о наличии положительной достоверной корреляции (коэффициент корреляции Спирмена г5) между численностью зоопланктона и макрозообентоса и показателями видового разнообразия (г5 = 0,41 и г5 = 0,61 при р<0,05, соответственно). Напротив, между численностью фитопланктона и показателем видового разнообразия наблюдается отрицательная корреляционная связь (г5 = -0,55, р<0,05). Подобная зависимость свидетельствует о наличии полидоминантности в структуре сообществ зоопланктона и макрозообентоса и монодоминантности в структуре сообщества фитопланктона. Установленная достоверная отрицательная корреляционная связь между численностью фито- и зоопланктона является типичной для нормально функционирующей водной экосистемы.

Регрессионный анализ позволил установить характер взаимосвязи между отдельными гидробиологическими и экотоксикологическими показателями природных вод с одной стороны и гидрохимическими параметрами среды с другой. По результатам корреляционного анализа были использованы следующие гидрохимические показатели: БПК5, концентрации жиров (СЖ1фЬ1), фосфат-ионов (Сфосфаты). сульфат-ионов (Ссульфэты), взвешенных веществ (Свзвв.ва) и содержание растворенного кислорода (Скисород). В табл. 13 приведены уравнения, аппроксимирующие установленные зависимости. Так, увеличение концентрации жиров ведёт к росту биомассы фитопланктона. Увеличение биологического потребления кислорода, напротив, ведет к снижению его биомассы (табл.13, уравнение 1). При низких значениях биомассы зоопланктона влияние фосфат-ионов, БПК5 и растворенного кислорода практически не выражено (табл.13, уравнение 2). Однако при значениях биомассы выше среднего основную роль в её

увеличении оказывает содержание растворенного кислорода и фосфат-ионов (табл.13, уравнение 3).

Таблица 13

Зависимость между гидробиологическими и гидрохимическими показателями

Наименование показателя Вид зависимости Уравнение Номер уравнения Значимость

Биомасса фитопланктона (Вфиго) экспоненциальный Вфито=0,595 + ехр(-2,935 -5,531БПК+76,716 СжИры) 1 ^=0,86

Биомасса зоопланктона (Взоо) Взоо<0,0087 г/м3 Взоо>0,0087 г/м3 Взоо=-0,0002-0,ООО 1 СфСн;фаш+ 0,0003БПК +0,0001Скислор„д Взоо=-0,777+0,014Сф0Сфаты+ 0,002БПК+0,091 С,™,™ 2 3 1^=0,91

Индекс видового разнообразия бентоса (Нбеттос) линейный Нбентос=2,146-0,0027 Сульфаты 4 Р<0,03

Индекс токсичности (Тинфуз) линейный Тинфуз=-1,711+0,231рН + 0,0086 С В38 в.ва+0,00005 Ссульфэты "0,00 1 02СхлорИДЫ 5 Р<0,01

Уменьшение видового разнообразия макрозообентоса линейно связано с увеличением в водоёме концентрации сульфат-ионов (табл.13, уравнение 4). Наконец, изменение индекса токсичности вод в основном определяется значением рН и концентрацией взвешенных веществ (табл.13, уравнение 5).

Наращивание экспериментальной и информационной баз данных по малым и средним рекам агропромышленных территорий позволит в дальнейшем перейти к более мощным средствам многомерного статистического анализа, в частности, детерминационному анализу (Левич, Максимов, Булгаков, 2001).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ею. Традиционный подход, отдающий приоритет оценкам уровня химического загрязнения, практически не учитывает отклик биоты, что является более объективной оценкой качества среды обитания. Мы полагаем, что проведенная работа усиливает доказательную базу перспективности и необходимости организации экологического мониторинга на теоретической платформе комплексного подхода с приматом биотического контроля, активно развиваемого в настоящее время (Абакумов, 1991; Левич, 1994).

ВЫВОДЫ

1. Приоритетными загрязняющими веществами, сбрасываемыми с возвратными водами Предприятий агропромышленного комплекса в бассейн р.Тёши, являются соединения азота, фосфора, сульфат-ионы, хлориды, органические вещества.

2. Уровень загрязнения природных вод бассейна р.Тёши определяется темпами поступления загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников и скоростью самоочищения. Приоритетными загрязняющими веществами являются соединения азота, фосфора, органические вещества, сульфат-ионы, жиры, нефтепродукты. Качество воды по ИЗВ соответствует III-VI классам - «умеренно-загрязненная» - «очень грязная».

3. Видовой состав и количественные оценки планктоценозов и бентоценозов бассейна р.Тёши характеры для малых рек средней полосы и могут быть использованы в экологической диагностике. Качество воды по показателям фито- и зоопланктона соответствует III классу - «умеренно-загрязненные», по показателям макрозообентоса - IV классу, «загрязненные».

4. Сопоставление различных систем оценок экологической обстановки в акваториях бассейна р.Тёши выявило преимущество интегральных показателей (ИИЭС), учитывающих гидрохимические и гидробиологические характеристики, перед их использованием по отдельности (ИЗВ и сапробиологический анализ).

5. Получены линейные и нелинейные уравнения регрессии, аппроксимирующие зависимость между лимитирующими абиотическими факторами природных вод бассейна р.Тёши (БПК5, концентрации жиров, сульфат-ионов, фосфат-ионов, взвешенных веществ, содержания растворенного кислорода) и откликом гидробиоценоза: биомассой фито- и зоопланктона, видовым разнообразием макрозообентоса и индексом токсичности для инфузорий Paramecium caudatum.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Сабурцев A.A., Матвеева H.A. Антропогенные нагрузки на экологические характеристики водных объектов г.Арзамаса//Материалы конференции молодых ученых АГПИ.Арзамас: АГПИ, 2000.С.89-95.

2. Сабурцев A.A., Гелашвили Д.Б. Характеристика химических загрязнений водных объектов бассейнов рек Пьяна и Теша//Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России:По материалам Всероссийской научно-практической конференции. Арзамас, 5-7 октября 2000 г.Арзамас, 2000.С.53-55.

3. Сабурцев A.A., Безруков М.Е., Гелашвили Д.Б. Экотоксикологическая характеристика загрязнения малых рек Волжского бассейна возвратными водами промпредприятий Нижегородской области//Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф: Сборник материалов межрегионального постоянно действующего научно-технического семинара.Пенза,2001 .С.59-60.

4. Сабурцев A.A., Дегтярев С.А. Климатогеографическая характеристика бассейна реки Теши//Перспекгива 2: Сборник научных трудов аспирантов, соискателей и молодых ученых АГПИ и АФ НГТУ.Арзамас: АГПИ,2002.С.37-41.

5. Сабурцев A.A. Экомониторинг р.Теши// Проблемы регионального экологического мониторинга: Материалы первой научно-практической конференции. Нижний Новгород, 25-26 апреля 2002.Н.Новгород, 2002.С.116-117.

6. Гелашвили Д.Б., Безруков М.Е., Сабурцев A.A., Христова М.В. Экотоксиколо-гический анализ влияния предприятий агропромышленного комплекса на водные экосистемы//Материалы конференции «Актуальные вопросы агропромышленного комплекса».Н.Новгород,2002.С.26-29.

•7. Юлова Г.А., Сабурцев A.A. Оценка современного экологического состояния среднего течения реки Теши по фитопланктону// Экологический ежемесячник: Нижегородский экологический журнал.2002.№2 (89).С.30-35.

8. Шурганова Г.В., Лобанова Т.В., Сабурцев A.A. Зоопланктон среднего течения р.Теши как показатель качества воды// Экологический ежемесячник: Нижегородский экологический журнал.2002.№7 (94).С.20-24.

9. Сабурцев A.A., Кравченко A.A., Карандашова A.A. Характеристика донного населения реки Теши и оценка качества ее вод по организмам зообентоса//

^nujiuuilwium v/xv4.ivivwi*xiiiii\. 1 и jjuMk.i\iiti шили) Ajr^nui.i^uUL.;^ <

(94).C.24-28.

10. Сабурцев A.A., Безруков M.E. Оценка экологического состояния среднего течения р.Теши по гидрохимическим показателям// Экологический ежемесячник: Нижегородский экологический журнал.2002.№11 (98).С.25-27.

Подписано в печать 22.09.03. Формат 60 84 1/16 Усл. печ. л. - 1 Тираж 100 экз. Заказ №211.

Участок офсетной печати АГПИ 607220. Арзамас Нижегородской области, ул. К.Маркса, 36.

2.005-А

^Tjlö

17 360

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сабурцев, Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Современное экологическое состояние пресноводных водотоков Волжского бассейна.

1.1. Современное экологическое состояние малых рек Волжского бассейна.

1.2. Основные проблемы и принципы экологического мониторинга пресноводных экосистем.

1.3. Современные подходы к нормированию качества природной среды.

ГЛАВА 2. Физико-геграфическая характеристика бассейна р.Тёши.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. Материалы и методы исследований.

ГЛАВА 4. Гидрохимическая и экотоксикологическая характеристики возвратных вод промышленных предприятий Ардатовского и Арзамасского районов Нижегородской области.

ГЛАВА 5. Гидрохимическая характеристика вод среднего течения р.Тёши и её притоков.

ГЛАВА 6. Гидробиологическая характеристика среднего течения р.Тёши и её притоков.

6.1. Оценка современного экологического состояния среднего течения р.Тёши по фитопланктону.

6.2. Зоопланктон среднего течения р.Тёши как показатель качества воды.

6.3. Характеристика донного населения р.Тёши и оценка качества её вод по организмам зообентоса. р

ГЛАВА 7. Экотоксикологическая характеристика природных вод среднего течения р.Тёши и её 84 притоков.

ГЛАВА 8. Комплексная оценка экологического состояния бассейна р.Тёши.

ГЛАВА 9. Статистический анализ взаимосвязи абиотических и биотических параметров • экосистемы р.Тёши и её притоков.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории"

Актуальность проблемы: Вода как один из компонентов природной среды участвует почти во всех сферах производственной деятельности и имеет решающее значение для обеспечения жизни на Земле и сохранения экосистем. Пресноводные водоёмы - самый удобный и дешёвый источник воды (Одум, 1975). С увеличением численности городов, ростом потенциала промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта непрерывно возрастает антропогенная нагрузка на бассейны великих рек, растёт их загрязнение (Селезнев, 1999). Качество воды большинства водных объектов Российской Федерации не отвечает нормативным требованиям. Такие великие реки, как Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора относятся к категории «загрязнённых», а их крупные притоки Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - к категории «сильно загрязнённых» (Хубларян, 1998; Порядин, 1999; Михеев и соавт.,1999; Найденко, 1999; Филенко, 1999; Жмур, 1997; Баканов и др., 2000; Булгаков и др., 2001; Barata et al., 1998). Однако качество великих, крупных рек зависит от качества воды их притоков, небольших, но многочисленных малых и средних рек, претерпевающих сильное антропогенное загрязнение. Экологические системы малых рек весьма уязвимы, они формируются под влиянием многих факторов и в настоящее время в значительной мере определяются степенью техногенной нагрузки (Мережко, 1987; Матвеев, 1988; Филенко, 1988, 1989; Розенберг и др., 1995; Зинченко, 1998; Гелашвили и др., 1998, 1999; Далечина и др., 2001; Балушкина, 2001; Максимов и др., 2001; Мингазова, 2001).

Река Тёша является притоком второго порядка. Она впадает в р.Оку с правого берега на расстоянии 204 км от устья. Длина р.Тёши - 311 км (Природа., 1974). Среди рек Правобережья р.Теша является рекой с наибольшими водными ресурсами: они составляют около 1 млрд.м3 в год. В бассейне реки расположены промышленные центры (Ардатов, Арзамас, Кулебаки Лукоянов) и сельскохозяйственные угодья.

Цель исследования: Установление взаимосвязи между абиотическими и биотическими компонентами водных экосистем малых и средних рек агропромышленной территории на основе комплексной оценки экологического состояния гидрохимическими, гидробиологическими и экотоксикологическими методами исследований (на примере бассейна р.Тёши).

Задачи исследования:

2. Изучить химический состав природных вод бассейна р.Теши.

4. Изучить видовой состав и количественное развитие фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки и р.Лемети) в течение вегетационного периода.

Научная новизна: Впервые на примере водных объектов бассейна р.Тёши проведены комплексные экологические исследования химического состава природных и возвратных вод, видовой структуры планктоценозов и макрозообентоса, характерных для малых рек агропромышленной территории, а также дана экотоксикологическая характеристика возвратных вод промышленных предприятий и природных вод среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки, р.Лемети). Установлено преимущество интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС) для выявления пространственной гетерогенности акваторий малых и средних рек агропромышленной территории по степени экологического неблагополучия перед традиционными оценками по гидрохимическим или гидробиологическим показателям. Доказано, что структурные перестройки планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши типичны для средней полосы, что позволяет использовать их в диагностике экологического состояния водных объектов агропромышленных территорий. Для природных вод получены уравнения регрессии, характеризующие взаимосвязь между биотическими показателями (биомасса и видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса) и лимитирующими абиотическими факторами, такими как: БПК5, жиры, фосфат-ионы, сульфат-ионы, растворенный кислород.

Ф Научно-практическая значимость: Результаты исследований возвратных и природных вод являются частью экологического мониторинга водотоков агропромышленных территорий и представляют собой базу для дальнейшего изучения водных объектов Нижегородской области. Полученные данные используются в работе территориальных природоохранных организаций (Арзамасского межрайонного отдела по ■ экологическому контролю, Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области).

Внедрение: Результаты исследований внедрены в работу МУП «Арзамасагрохимлаборатория», Арзамасского межрайонного отдела по экологическому контролю, применяются для совершенствования природоохранной деятельности отдела и принятия экологически корректных управленческих решений.

Апробация: По теме диссертации опубликовано 10 научных работ. Основные положения диссертации доложены: на конференции молодых в ученых АГПИ (Арзамас, 2000), на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России» (Арзамас, 2000), на I межрегиональном постоянно действующем научно-техническом семинаре

Экологическая безопасность регионов России» (Пенза, 2001), на 1-й научно-технической конференции «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Н.Новгород, 2002), на конференции «Актуальные вопросы агропромышленного комплекса» (Н.Новгород, 2002).

Декларация личного участия автора: Автор лично проводил лабораторные, полевые исследования и сбор материала по гидрохимическим, гидробиологическим и экотоксикологическим характеристикам возвратных вод предприятий агропромышленного комплекса и природных вод бассейна р.Тёши, а также принимал непосредственное участие в анализе и теоретическом обсуждении полученных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:

3. Лимитирующими гидрохимическими факторами, определяющими структурные показатели гидробиоценоза (биомасса и видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса), по данным регрессионного анализа являются БПК5, жиры, сульфат-ионы, фосфат-ионы, растворенный кислород.

Связь с плановыми НИР: Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР Нижегородского госуниверситета «Исследование процессов регуляции и управления в биосистемах с целью интенсификации, рационального использования биологических ресурсов, обеспечения экологической безопасности среды».

Структура и объём работы: Материалы диссертации изложены на 145 страницах машинописного текста, иллюстрированы 31 таблицей, 4 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики методов исследования, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 181 источник, из которых 162 на русском языке и 19 на иностранных языках, приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Сабурцев, Алексей Александрович

ВЫВОДЫ

1. Приоритетными загрязняющими веществами, сбрасываемыми с возвратными водами предприятий агропромышленного комплекса в бассейн р.Тёши, являются соединения азота, фосфора, сульфат-ионы, хлориды, органические вещества.

3. Видовой состав и количественные оценки планктоценозов и бентоценозов бассейна р.Тёши характерны для малых рек средней полосы и могут быть использованы в экологической диагностике. Качество воды по показателям фито- и зоопланктона соответствует III классу - «умеренно-загрязненные», по показателям макрозообентоса - IV классу, «загрязненные».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение экологического состояния малых и средних рек агропромышленных территорий требует применения адекватных методов исследования, а также соответствующего модельного объекта, в качестве которого мы выбрали бассейн реки Тёши, данные о которой в литературе практически отсутствуют.

В Нижегородской области свыше 9000 рек и ручьев общей протяженностью 33 тыс.км. Из общего их числа 550 рек имеют длину от 1050 км, 26 - от 51-100 км и 16 рек более 100 км (География., 1991).

В 2002 г. наблюдения за качеством поверхностных вод Нижегородской области проводились Верхне-Волжским УГМС на 16 водных объектов, в 27 пунктах, 41 створе гидрохимических наблюдений (Обзор состояния ., 2003). Таким образом, гидрохимическая сеть Нижегородской области включает менее 3% всех рек области, что явно недостаточно для мониторинговых наблюдений.

Проведенные исследования показали, что адекватную оценку пространственно-временной гетерогенности экологической обстановки в акваториях малых и средних рек, протекающих по агропромышленным территориям, можно дать только на основе комплексного подхода, базирующегося на современных гидрохимических, гидробиологических и экотоксикологических методах и дающего их интегральную интерпретацию. Под комплексной экологической характеристикой водного объекта мы понимаем синхронизированные во времени и упорядоченные в пространстве наблюдения за абиотическими и биотическими параметрами водных экосистем как составной части регионального экологического мониторинга. Несмотря на явную очевидность этого утверждения, реальная организация экологического мониторинга на малых и средних реках, находящихся под влиянием предприятий агропромышленного комплекса, носит фрагментарный характер, обусловленный дефицитом квалифицированных кадров, материально-технической базы, финансирования, а главное, явным отсутствием единой методологической концепции контроля за качеством окружающей среды и рационального управления ею. Традиционный подход, отдающий приоритет оценкам уровня химического загрязнения, практически не учитывает отклик биоты, который является более объективной оценкой качества среды обитания.

Полученные в ходе выполнения работы результаты показывают, что применение комплексных подходов к оценке экологического состояния природных экосистем является важным этапом в переходе от фрагментарного, единичного наблюдения к созданию систематизированной базы данных экологического мониторинга. Сложность проблемы, как это неоднократно указывалось многими авторами (Абакумов, 1991; Жмур, 1997; Булгаков, 2003), связана с перечисленными ранее обстоятельствами. Эти обстоятельства объективно затрудняют применение не только комплексных, интегральных подходов, но и классических методов, базирующихся на оценке качественного и количественного химического состава.

Химические исследования качественного и количественного состава возвратных вод промышленных предприятий, проведенные на протяжении последних нескольких лет, показали, что высокие концентрации загрязняющих веществ во многом объясняются особенностями технологических процессов, применяемых на производствах, а также неудовлетворительной работой очистных сооружений. Применение нами метода биологического тестирования с использованием в качестве тест-объекта инфузорий Paramecium caudatum позволило установить, что загрязняющие вещества, содержащиеся в возвратных водах изученных предприятий, оказывают токсическое действие на гидробионтов.

Негативное влияние возвратных вод промышленных предприятий четко отражается на состоянии р.Шамки - наиболее загрязненного участка бассейна р.Теши в её среднем течении. Анализ вод р.Шамки показал, что 8 из 15 определяемых ингредиентов имеют превышения ПДК, установленных для водных объектов рыбохозяйственного назначения.

Экотоксикологические исследования природных вод выявили пространственную гетерогенность качества воды акватории р.Тёши и её притоков, обусловленную особенностями гидрохимического состава воды и чувствительностью используемых тест-объектов. Наибольшую чувствительность показал водорослевый тест.

Проведенные гидробиологические исследования по трем основным экологическим группам гидробионтов (фитопланктону, зоопланктону, макрозообентосу) и использование сапробиологического анализа позволили нам охарактеризовать воды р.Теши и её притоков Ш классом - «умеренно загрязненные» - по показателям планктонных организмов и IV классом -«загрязненные» - по показателям макрозообентоса.

Установлено, что индекс видового разнообразия Шеннона, рассчитанный по показателям численности и биомассы зоопланктона, более информативно отражает качество воды обследованных малых рек по сравнению с сапробиологическим анализом и является наиболее предпочтительным для адекватной оценки экологического состояния изученных водных объектов.

В данной работе показано, что, несмотря на разную степень информативности, гидробиологические методы оценки качества воды дают согласованные результаты. Структурные показатели планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши адекватны для целей оценки качества воды и проведения экологического мониторинга. Однако комплексные методы являются более перспективными, так как, основываясь на нескольких показателях, более полно и объективно отражают экологическую ситуацию.

Сопоставление комплексных показателей оценки качества исследуемых вод позволило установить, что пространственная гетерогенность экологической обстановки акватории бассейна р.Тёши наиболее полно описывается интегральным индексом экологического состояния (ИИЭС).

Комплексный подход к экологической оценке современного состояния малых рек агропромышленной территории позволяет учитывать как гидробиологические, так и гидрохимические характеристики. Он показывает достаточно согласованные результаты с другими методам комплексной оценки (гидробиологическими и гидрохимическими) и, с нашей точки зрения, является наиболее перспективным методом для использования его в процессе мониторинга малых рек агропромышленных территорий.

Применение корреляционного анализа позволило установить достоверную связь между биотическими составляющими гидробиоценоза среднего течения р.Тёши. Анализ корреляционных связей свидетельствует о наличии полидоминантности в структуре сообществ зоопланктона и макрозообентоса и монодоминантности в структуре сообщества фитопланктона, что достаточно характерно для водных объектов средней полосы европейской части России.

Регрессионным анализом установлен характер взаимосвязи между отдельными гидробиологическими и экотоксикологическими показателями природных вод с одной стороны и гидрохимическими параметрами среды с другой. Как показали наши исследования, лимитирующими гидрохимическими факторами, определяющими структурные показатели гидробиоценоза (биомасса и видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса), являются БПК5, жиры, сульфат-ионы, фосфат-ионы, растворенный кислород. Полученные результаты обусловлены как влиянием природных факторов, так и разной степенью техногенной нагрузки. Очевидно, что сообщества гидробионтов малых рек агропромышленной территории испытывают значительное влияние со стороны локальных и диффузных источников загрязнения.

Мы полагаем, что проведенная работа усиливает доказательную базу перспективности и необходимости организации экологического мониторинга на теоретической платформе комплексного подхода с приматом биотического контроля, активно развиваемого в настоящее время (Абакумов, 1991; Левич, 1994).

Нет нужды говорить о необходимости проведения мониторинговых наблюдений за состоянием водных объектов области. В свою очередь, мы надеемся, что результаты нашей работы будут востребованы обществом и послужат стимулом к проведению подобных исследований, как на региональном, так и на федеральном уровнях.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сабурцев, Алексей Александрович, Нижний Новгород

1. Абакумов В.А. Экологические модификации и развитие биоценозов// Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Труды международного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 18-40.

2. Абакумов В.А., Сущеня Л.М. Гидробиологический мониторинг пресноводных экосистем и пути его совершенствования // Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Труды международного симпозиума. Л.: Гидрометиздат, 1991. С.41-51.

3. Баканов А. И. Способ ранжирования гидробиологических данных в зависимости от экологической обстановки в водоеме // Биол. внутр. вод. 1997. № 1. С. 53-58.

4. Баканов А.И. Использование комбинированных индексов для мониторинга пресноводных водоемов по зообентосу // Вод. ресурсы. 1999. т. 26. №1. С.108-111.

5. Баканов А.И., Флеров Б.А. Состояние сообщества донных организмов на Верхней Волге // Гидробиол. журн. 1998. Т. 34. № 2. С. 23-28.

6. Баканов А.И. Использование зообентоса для мониторинга пресноводных водоемов // Биол.внутр.вод. 2000. №1. С.68-82.

7. Баканов А.И., Гапеева М.В., Томилина И.И. Оценка качества донных отложений водохранилищ Верхней Волги с использованием элементов триадного подхода //Биология внутренних вод. 2000. №1. С.102-109.

8. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озёр. Л., 1979. С.58-80.

9. Балушкина Е.В. Применение интегрального показателя для оценки качества вод по структурным характеристикам донных сообществ // Тр. Зоол. ин-таРАН. 1997. 272. С.266-292.

10. Балушкина Е.В. Критерии и методы оценки уровня антропогенной нагрузки и качества воды // Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы: Тез. докл. Междунар. научн. конф. Тольятти, 2001. С. 19.

11. Баренбойм Г.М. Некоторые аспекты мониторинга водных объектов при аварийных ситуациях. /Мониторинг водных объектов //Под ред. Г.М.Баренбойма и Е.В.Венецианова. М.:ГЦВМ. 1998. С.175-178.

12. Бариева Ф.Ф., Мингазова Н.М. Фитопланктон подверженных антропогенному воздействию озёр в период восстановления // V Всероссийская конференция по водным растениям Гидроботаника 2000: Тез.докл. Борок, 2000.С.9.

13. Безруков М.Е., Христова М.В., Гелашвили Д.Б. Криоподготовка природных и возвратных вод в процедуре биотестирования // Современные проблемы водной токсикологии. Всеросс.конф. Борок., 2002.С.134-135.

14. Брагинский JI.П. О некоторых принципах подбора тест-объектов висследованиях по водной токсикологии //Критерий токсичности и принципы методик по водной токсикологии. М.1971.

15. Брагинский Л.П. Оценка качества вод природных водоёмов по токсикологическим показателям //Научные основы контроля качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям. Л.:

16. Гидрометеоиздат, 1981. С.201-206.

17. Брагинский Л.П. Некоторые принципы классификации пресноводных экосистем по уровням токсической загрязнённости// Гидробиологический журнал. 1985. Т.21, №6. С.65-74.

18. Брызгалов В.А., Семенов А.Д. Методы определения загрязняющих веществ в поверхностных водах. Л.:Гидрометиздат, 1976. 251 с.

19. Брызгалов В.А., Хоружая Т.А. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Л., 1989. С. 3-15.

20. Булгаков Н.Г., Левич А.П., Максимов В.Н. Прогноз состояния экосистем и нормирование факторов среды в водных объектах Нижнего Дона//Изв. РАН. Сер. биол. 1997. №3. С.374-379.

21. Булгаков Н.Г., Абакумов В.А., Иванов В.Ю. Использование данных о биологии, гидрохимии и гидрологии пресных вод России и сопредельных стран при построении компьютерной информационной системы //Изв. РАН. Сер. биол. 2002. №6. С.733-737.

22. Булгаков Н.Г. Технология регионального контроля природной среды по данным биологического и физико-химического мониторинга:

23. Автореф- дис. .д-ра биол. наук. М., 2003. 53с.

24. Бутаков Г.П., Серебренникова И.А. Современные процессы в долинахмалых рек Среднего Поволжья// Малые реки: Современноеэкологическое состояние, актуальные проблемы. Тезисы докладов Международной научной конференции. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2001.С.43.

25. Владимиров М.З. Зообентос // Загрязнение и самоочищение Дубоссарского водохранилища. Кишинев, 1997. С. 177-199.

26. Волга и её жизнь. Л., «Наука», 1978. 348 с.

27. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений. Екатеринбург: Наука, 1994. 280 с.

28. Вудивисс Ф. Биотический индекс р. Трент. Макробеспозвоночные и биологическое обследование // Научные основы контроля качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям. Тр. Советско-английского сем. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С.132-161.

29. Гелашвили Д.Б. Экологические основы биомониторинга.• //Экологический мониторинг, ч.1. Методы биомониторинга /Под ред.

30. Д.Б.Гелашвили. Нижний Новгород, 1995. С.5-38.

31. Гелашвили Д. Б., Карандашова А.А., Кравченко А.А Экологическаяпаспортизация малых рек Нижнего Новгорода. Сообщение 2.

32. Биомониторинг реки Ржавки и оценка степени ее влияния на на Оку по показателям видовой структуры макрозообентоса // Экологический ежемесячник Нижегородской области. Н. Новгород, 1999. № 11. С. 29-33.

33. Гелашвили Д.Б., Зинченко Т.Н., Выхристюк Л.А., Карандашова А.А. Интегральная оценка экологического состояния водных объектов по гидрохимическим и гидробиологическим показателям // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2002. Т. № 4. С. 270-275.

34. Гелашвили Д.Б., Карандашова А.А. Принципы экологического нормирования антропогенной нагрузки на лотические экосистемы по показателям макрозообентоса // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2003. Спец. выпуск Т. № 2. С. 251-264.

35. География Нижегородской области.Учебное пособие.Н.Новгород: Волго-Вятское кн.изд-во, 1991.207 с.

36. Грассели Д., Снайвилли М., Белкин Б. Применение спектроскопии в химии. М.1984. 347 с.

37. Гриб И.В. О периодичности характеристик в экологической классификации качества поверхностных вод. //Гидробиологический журнал. 1993. Т.29, №3. С.38-48.

38. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. М.: Мир, 1979. 200 с.

39. Деревенская О.Ю., Бариева Ф.Ф. Динамика фито- и зоопланктона гипертрофного озера // V Всероссийская конференция по водным растениям Гидроботаника 2000: Тез. Докл. Борок, 2000. С.25-26.

40. Дроздов О.А., Васильев В.А., Кобышева и др. Л., Гидрометеоиздат,1989, 568 с.

41. Дятлов С.Е., Петросян А.Г. Современные методы биотестирования сточных, природных и питьевых вод //Материалы междунар. научно-практ. конф. "Вода и здоровье-98"-Одесса: Астропринт, 1998. С. 324329.

42. Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России. М.: Международный Дом Сотрудничества, 1997. 117 с.

43. Зинченко Т.Д. Изменение структуры донных сообществ равнинных рек в условиях критических антропогенных нагрузок // Экологические проблемы бассейнов крупных рек: Тез. Междунар. конф. Тольяти: ИЭВБ РАН, 1998. С. 199-200.

44. ЗинченкоТ.Д., Выхристюк JI.A., Шитиков В.К. Методологический подход к оценке экологического состояния речных систем по гидрохимическим и гидробиологическим показателям// Изв. Самар. науч. центра РАН. 2000. Т.2, № 2. С. 233-243.

45. Израэль Ю.А., Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Филипова JI.M. //Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды. JL: Гидрометеоиздат, 1979. 120 с.

46. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 555 с.

47. Каменев А.Г. Биологические ресурсы рек Мокши и Суры: макрозообентос. Саратов, 1987. 164 с.

48. Карташова Н.В. Определение экологического состояния малых рек по показателям зоопланктона // Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы: Тез. докл. Междунар. научн. конф.1. Тольятти, 2001. С. 19.

49. Концепция Российской государственной экологической программы «Охрана окружающей среды и рациональное использование ресурсного и хозяйственного потенциала Волжско-Северокаспийского региона».Н.Новгород, 1992.146 с.

50. Косариков А.Н., Козлов С.И. Виртуальный мир экологического мониторинга. Н.Новгород, Агенство Развития Окружающей Среды,9 2000. 272 с.

51. Косенкова Н.Н., Шеманаев В.А. География г.Арзамаса и Арзамасского района:Пособие для учащихся общеобразовательных учебных заведений.Арзамас, 2000. 197 с.

52. Косова А.А. Вычисление веса некоторых форм зоопланктона низовьев дельты Волги // Тр ./Астраханский государственный заповедник. Астрахань 1961. Выпуск 5. С. 9-14.

53. Котляков В.М. Природа России испытывает двойную нагрузку//

54. Вестн.РАН. 1992. Вып.8. С.65-75.

55. Кравченко А.А., Разгулов Ю.Н., Тухсанова Н.Г., Шахматова Р.А. К изучению гидрохимии и зообентоса некоторых малых притоков Чебоксарского водохранилища //Наземные и водные экосистемы. Горький, 1982. С. 68-73.

56. Кузнецова М.А., Шурганова Г.В., Смирнова Н.С. Структура зоопланктонного комплекса как индикатор органическогозагрязнения (на примере Нижнекамского водохранилища)// Наземныеи водные экосистемы Межвузовский сборник. Горький, 1985.Вып.8.С. 102-107.

57. Кумсаре А.Я., Качалова О. J1. Экологическая характеристика малых рек с учетом их гидробиологических особенностей // Гидробиологический режим малых рек в условиях антропогенного воздействия. Рига, 1981. С. 136-141.

58. Леванидов В.Я. Экосистемы лососевых рек дальнего Востока // Беспозвоночные животные в экосистемах лососеых рек дальнего Востока Владивосток, 1981. С. 3-21.

59. Левич А.П. Биотическая концепция контроля природной среды//Доклады Р АН. 1994.337.№2.280-282.

60. Левич А.П., Максимов В.Н, Булгаков Н.Г. Методика применения детерминационного анализа данных мониторинга для целей экологического контроля природной среды // Успехи соврем, биол. 2001. Т. 121. №2. С.131.

61. Лесников Л.А. Основные задачи, возможности и ограничения биотестирования //Теоретические вопросы биотестирования /Под ред.

62. B.И.Лукьяненко. Волгоград. 1983. С.3-12.

63. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984.448 с.

64. Маркушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л., 1974. 60с.

65. Максимов В.Н. Проблемы комплексной оценки качества природных вод (экологические аспекты) // Гидробиологический ж. 1991

66. Матвеев Н.П. Состояние пойм малых рек Московской области, ихиспользование и охрана // Малые реки центра Русской равнины, их использование и охрана. М., 1988. С. 61-70.

67. Мелиорация и водное хозяйство. Справочник. 5. Водное хозяйство / Ред. Бородавченко И.И. М.: Агропромиздат, 1988.

68. Мережко А.И. Структура и характер взаимосвязей в основныхкомпонентах экосистем бассейна малых рек. // Гидробиол. журн.1985. №6. С. 23-28.

69. Мережко А.И. Экологические проблемы эксплуатации малых рек // Гидробиол. журн. 1987. Т. 23. № 1. С. 3-7.

70. Мережко А.И., Полищук В.В. Исследования малых рек Украины // Гидробиол. журн. 1990.26. №3,С.31-42.

71. Мережко А.И. Проблемы малых рек и основные направления ихисследований // Гидробиол. журн. 1998. Т. 34. №6. С.66-71.

72. Методика изучения биоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975. 240 с.

73. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоёмах. Фитопланктон и его продукция. JL, ГосНИОРХ, 1981. 35 с.

74. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоёмах.

75. Зооопланктон и его продукция. JL, ГосНИОРХ, 1982. 33 с

76. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах: Зообентос и его продукция /Под ред. Салазкин А.А., Алимов А.Ф., Финогенова Н.П. . Л. ГосНИОРХ, 1984. 52 с.

77. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Вып. 2. 215 с.

78. Методические указания по установлению экологорыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющихвеществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственноезначение. М.: Изд-во ВНИРО, 1998. 145 с.

79. Мингазова Н.М. Проблемы возрождения малых рек бассейна Средней Волги// Малые реки: Современное состояние, актуальные проблемы: Тез.докл. Междунар. научн.конф. Тольятти, 2001.С. 140

80. Михеев Н.Н. Основные проблемы водного хозяйства России * /Мониторинг водных объектов //Под ред. Г.М.Баренбойма и

81. Е.В.Венецианова. М.ТЦВМ. - 1998. - С.8-23.

82. Михеева Т.М. Структура и функционирование фитопланктона при эвттрофировании вод: Автореф. дис.д-ра биол. наук. Минск, 1992. 62 с.

83. Мониторинг водных объектов. //По материалам 1-ой региональной Школы-семинара / Под ред. Баренбойма Г.М. и Веницианова Е.В. М.:1. ГЦВМ, 1998. 256 с.

84. Мордухай-Болтовской Ф.Д. Зообентос и другие биоценозы связанные с субстратом // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М., 1975. С. 158-178.

85. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы исследования качества воды водоемов/Под ред. А.П.Шицковой. М.: Медицина, 1990. 400 с.

86. Номоконова В.И., Выхристюк Л.А., Тарасова Н.Г. Трофический статус Васильевских озёр в окрестностях г. Тольятти // Изв. Самарского науч. Центра РАН. 2001. Т,3.№2.С.274-283.

87. Обзор состояния загрязнения природной среды на территории Нижегородской области в 2002 году. Н.Новгород. ВВУГМС, 2003. 92 с.

88. Одум Ю. Основы экологии. М. 1975. 740 с

89. Оксиюк О.П., Жукинский В.Н., Брагинский Л.П., Линник П.Н., Кузьменко М.И., Кленус В.И. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши //Гидробиологический журнал. 1993. Т.29, №4. С.62-76.

90. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Роскомгидромета. Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. РД 52.24.309-92. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 67 с.

91. Оценка состояния и устойчивости экосистем. М., 1992. 125 с.

92. Павлова О.А. Видовой состав фитопланктона и оценка сопробности трёх озёр урбанизированного ландшафта // V Всероссийская конференция по водным растениям Гидроботаника 2000: Тез. Докл. Борок, 2000. С.65-66.

93. Паламарчук И.К., Коненко А.А., Сидоренко В.М. и др. Грунты как фактор формирования химического состава воды и бентических сообществ в малых реках бассейна Десны // Гидробиол. журн. 1976. Т. 12. № 4. С. 34-42.

94. Парчук Г.В. Оценка качества воды советского участка Дуная по зоопланктону / Ред. «Гидробиологический журнал». Киев, 1984. 20 с. Деп. в ВИНИТИ 25.12.84 №8237-84 Деп.

95. Пелешенко В.И. Исследования и оценка антропогенного влияния на качество вод озер и водохранилищ // Tp.V Всесоюз. Гидрологического съезда «Качество вод и научные основы их охраны». Т.5. Л.:Гидрометеоиздат, 1991. С.352-360.

96. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.,1982.287 с.

97. ПО.Пидгайко М.Л. Зоопланктон водоёмов Европейской части СССР. М., 1984. 207 с.

98. Пирожников П.Л. Биопродуктивный эффект подпора крупных рек и его рыбохозяйственное значение // Материалы 1 конференции по изучению водоемов бассейна Волги. Куйбышев, 1971. С. 193-208 .

99. Поливанная М.Ф, Сергеева О.А. Об использовании организмов зоопланктона в биоиндикации качества воды // Гидробиологический журнал,- 1978.-Том 14. №3,- с. 48-53.

100. Попченко. В.И. Мониторинг макрозообентоса // Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб., 1992 С.64-104.

101. Природа Горьковской области. Горький, Волго-Вятское кн. изд-во, 1974.416 с.

102. Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли показатели солености воды // Диатомовый сборник. Л., 1953.Вып.1.С.187-205.

103. Резников А.А., Муляковская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М.:Недра, 1970.427.

104. Решение симпозиума «Гидробиологические методы контроля качества вод». В кн.: Методы биологического анализа пресных вод. Л., 1976, с.150-164.

105. Розенберг Г.С., Стрелков А.К., Караваев Е.И. Предложения в ФЦП "Возрождение Волги» по улучшению состояния водной среды и экологической обстановки, характерные для волжских городов и областей. Самара; Тольятти: ИЭВБ РАН, 1995. 58 с.

106. Розенберг Г.С., Краснощёков Г.П. Волжский бассейн: экологическая ситуация и пути рационального природопользования. Тольятти: ИЭВБ РАН, 1996.249 с.

107. Романова О.Л. Альгофлора искусственно созданных водоёмов города Зеленограда // Микология и криптогамная ботаника в России:традиции и современность:Тр. Междун. конф. Санкт-Петербург, 2000. С.457-458.

108. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши/ Под редакцией А.Д. Семенова. Л.:Гидрометеоиздат. 1977. 542 с.

109. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В.А.Абакумова. Спб.: Гидрометеоиздат. 1992. 318с.

110. Селезнёв В.А. Методология мониторинга и регулирования антропогенного воздействия на качество вод водохранилищ Волжско-Камского каскада// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук.Тольятти, 1999.338 с.

111. Смит У.Х. Лес и атмосфера. Взаимодействие между лесными экосистемами и примесями атмосферного воздуха. М.: Прогресс, 1985. 429 с.

112. Соколова В.А. О донной фауне Большой губы Онежского озера // Охрана и использование водных ресурсов Карелии. Петрозаводск, 1974. С. 168-178.

113. Состояние окружающей среды в Московской области в 1997 году. Государственный доклад. М,: Мособлкомприрода, 1998. 208 с.

114. Столбунова В.Н. Структурные показатели зоопланктона речного участка Верхней Волги // Экологические проблемы бассейнов крупных рек 2. Тезисы международной конференции. Тольятти, Россия, 1998. с. 252-253.

115. Строганов Н.С. Методика определения токсичности водной среды //Методики биологических исследований /Под ред. Н.С.Строганова. М.1971. С.14-60.

116. Студеникина Е.И., Шляхова Н.А., Шейнин М.С. Многолетние изменения зоопланктона Нижнего Дона // Тезисы докладов VIII съезда гидробиологического общества РАН. Калининград, 2001. Том1. С.265-266.

117. Танканаг А.В. Расчет и картографирование величин критических нагрузок по азоту и сере на экосистемы Европейской части России // Тез. докл. 2 Откр. гор. науч. конф. мол. ученых г. Пущино. Пущино, 1997. С.199-200.

118. Томилина И.И. Эколого-токсикологическая характеристика донных отложений водоёмов Северо-Запада России: Автореферат диссертации кандидата биологических наук. Борок, 2000. 21 с.

119. Томилина И.И., Комов В.Т. Донные отложения как объект токсикологических исследований (обзор) // Биол. внутр. вод. 2002. №2. С. 20-26.

120. Трифонова И.С. Экология и сукцессия озёрного фитопланктона. Л.: Наука, 1990.

121. Трифонова И.С. Закономерности изменения фитопланктонных сообществ при эвтрофировании озёр: Дисс. . д-ра наук в форме научного доклада. СПб., 1994. 77 с.

122. Туманов А.А. Биологические методы анализа. // Аналитическая химия. М.: 1988. t.XLIII, С.20-35.

123. Фащук Д.Я. Географо-экологическая модель морского водоема. Автореф. дис. . докт. геогр. наук. М., 1997.

124. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. Пер. с немецкого М.: Мир, 1997. 232с.

125. Федоров В.Д. К стратегии биологического мониторинга // Биол. науки. 1974. №10. С.7-17.

126. Филенко О.Ф. Взаимосвязь биотестирования с нормированием и токсикологическим контролем загрязнения водоёмов. //Водные ресурсы. 1985. №3. С.130-134.

127. Филенко О.Ф. Водная токсикология. М.: Изд-во МГУ. 1988. 156 с.

128. Филенко О.Ф. Некоторые принципы биотестирования токсичности загрязняемых природных вод //Методы биондикации и биотестирования природных вод. Л.: Гидрометеоиздат. 1989. С. 185193.

129. Филенко О.Ф. Традиционное и новое в эколого-рыбохозяйственном нормировании//Токсикологический вестник. 1999. №3. С.2-6.

130. Филлипов А.А., Орлова М.И., Русакова О.М., Жакова Л.В., Плотников И.С. Смуров А.О., Алодин Н.В Планктон и бентос залива Большой Сарычеганак (Аральское море) // Гидробиол. журн. 1998. Т. 34. № 4. С. 25-28.

131. Финогенова Н.П., Алимов А.Ф. Оценка степени загрязнения вод по составу донных животных // Методы биологического анализа пресных вод. Л., 1976. С. 95-106.

132. Флёров Б.А. Биотестирование: термины, задачи, перспективы //Теоретические вопросы биотестирования /Под ред. В.И.Лукьяненко. Волгоград. 1983. С. 13-20.

133. Френкель М.О. Мониторинг бассейна р.Волги. Киров,1996. 88 с.

134. Фридман Б.И. Рельеф Нижегородского Поволжья: Книга для внеклассного чтения для старших школьников. Н.Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, 1999. 254 с.

135. Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности. М.: «Экспертное бюро-М», 1998.224 с.

136. Хубларян М.Г. Водно-экологические проблемы России /Мониторинг водных объектов //Под ред. Г.М.Баренбойма и Е.В.Венецианова. М.:ГЦВМ. 1998. С.35-48.

137. Чернов А.В. Современное развитие малых рек центральных районов Европейской части СССР. // Малые реки центра Русской равнины, их исследование и охрана. М., 1988. С. 24-30.

138. Черняев A.M., Гэринг М.А., Белова Л.П, Прохорова Н.Б. Воды России (состояние, использование, охрана) 1995 г.Екатеринбург: РосНИИВХ, 1996.103 с.

139. Чуйков Ю. С. Экологический анализ состава и структуры сообществ водных животных как метод биологической оценки качества вод // Экология. 1978. № 5. С. 53-57.

140. Шарапова Т.И. Зообентос и зооперифитон реки Иртыш // Гидробиол. журн. 1998. Т. 34. № 4. С. 27-29.

141. Шибаева М.Н. Видовой состав зообентоса как показатель состояния малых рек Калининградской области. /У Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы: Тез. докл. Междунар. научн. конф. Тольятти, 2001. С.228.

142. Шуйский В.Ф. Количественная оценка многофакторного антропогенного воздействия на пресноводный макрозообентос // Материалы 7 съезда гидробиологического общества РАН. Казань, 1996. Т. 1. С. 145-146.

143. Шурганова Г.В., Кузнецова М.А. Изменения в структуре зоопланктона трассы Чебоксарского водохранилища в первый год его существования // Проблемы охраны вод и рыбных ресурсов. Казань, 1983. с.204-206.

144. Шурганова Г.В., Макеев Н.С., Валькова О.В., Павлова Л.В. Оценка состояния зоопланктонных сообществ малых рек г. Нижний Новгород

145. Тезисы докладов международной конференции «Малые реки: современное состояние, актуальные проблемы». Тольятти, 2001.с.233. 161.Эйхлер В. Яды в нашей пище: Пер. с нем. 2-е доп. изд. М.: Мир, 1993. 189 с.

146. Юлова Г.А. Фитопланктон реки Санохты в летний сезон 1994 года// Наземные и водные экосистемы: С б. науч.трудов. Н.Новгород, 1997.С.47-51.

147. Barbosa F.A.R., Rylands А.В., Olivera S.J. Drastik decrease in algal diversiti caused by human impact on an urban lake in south-west Brasil // Verh. Vol.25.Pt. 1. Congr., Barselona, 1992/ Int.Ver. theor.und angew. Limnol. Stuttgart, 1993.P. 939-941.

148. Barata Carlos, Baird Donald J., Markich Scott J. Influence of genetic and environmental factors on the tolerance of Daphnia magna Straus to essential and non-essential metals. //Aquatic Toxicology. 1998. №42. pp.115- 137.

149. Evrarrd M. Apercu de la faune benthique du Samaon, une riviere salmonicole du namurois I. Les macroinvertebres bentiques // Natura masana. 1995. № 1. P. 14-18.

150. Goodnight C.J., Whitley L.S. Oligochaetes as indicators of pollution // Proc. 15th Indust. Waste Conf. Purdue Univ. Eng. Ext. 1961. Ser.106. №45. P.139-142.

151. Gutierrez Melida, Borrego Patrica. Water quality assessment of the Rio Concnos, Chihuahua, Mexico. //Envieronment International. 1999. Vol.25, №5. pp.573-583.

152. Hustedt F. Systematische und oklogische Untersuchungen tiber die Diatomeenflora von Yova, Bali und Sumatra// Arch. Hydrobiol. Suppl. 1939. Bd.16.

153. Kansanen P.H., Paasivitra L., Vayrynen T. Ordination analysis and bioindices based on zoobenthos communities used to asses pollution of a lake in soutern Finland // Hydrobiologia. 1990. V.202. № 3. P. 153-170.

154. Karuppiah M., Gupta G. Impact of and nonpoint source pollution on pore waters of two Chesapeako Bay tributaries// Ecotoxicol. and Environ. Safety. 1996. V. №l.P.81-85.

155. Meire P.M., Dereu J Use of the abundance/biomass comparison metod for detecting environmental stress: some considerations based on intertidal macrozoobenthos and bird communitites // J. Appl. Ecol. 1990. V. 27. № 1. P. 210-223.

156. Pantle R., Buck H. Die biologische Uberwachung der Gewasser und Darstellung der Ergebnisse // Gas- und Wasserwach. 1955. 96. №8. S.l-604.

157. Pantle R., Biologisch Flussuberwachung // Wasserwirtschaft. 1956. Bd. 46. №8.S.206-209.

158. Patrick R., Reimer C.H. The diatoms of the United States. Exlusive of Alaska and Hawaii // Monograph. Acad. Natur. Sci. Philadelphia. 1996. №3. 688 p.

159. Plenet S., Gibert J. Comparison of surface water groundwater interface zones in fluvial and karstic systems // C. r. Acad. sci. ser. 3. 1995. № 4. P. 499-509.

160. Shannon, C.E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Urbana, Illinois: Univ. of Illinois Press, 1949.

161. Sladecek V. System of water quality from biological point of view // Arch. Hudrobiol. 1973. Bd. 7. H. 7. P. 808-816.

162. The air quality standard for S02 and particles (Directive S02/779/EEC) and its significance for the other main air pollutants: Commission of the European Communities. Final Report. Luxembourg, 1986. 22lp.

163. Wegl R. Index fur die Limnosaprobitat // Wasser and Abwasser. 1983.1. Bd.26.

164. Woodiwiss F.S. The biological system of stream classificasion usedby the Trent River Board // Chem. and Ind. 1964. V.ll. P. 443-447.

Информация о работе

Сабурцев, Алексей Александрович
кандидата биологических наук
Нижний Новгород, 2003
ВАК 03.00.16

Диссертация

Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно