Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Оценка экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России"

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

АЛЕКСЕЕВ ДЕНИС КОНСТАНТИНОВИЧ

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШЕЛЬФОВОЙ ЗОНЫ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ РОССИИ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена на кафедре прикладной экологии Российского государственного гидрометеорологического университета

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, профессор

Гальцова В.В.

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор

кандидат географических наук

Дмитриев В.В. Нитипшнский М.А.

Ведущая организация: Ин-т Океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Санкт-Петерубрг)

диссертационного совета Д 212.197.03 в Российском государственном гидрометеорологическом университете по адресу: 195196, Санкт-Петербург, пр. Металлистов, д. 3, аудитория 406

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета.

Автореферат разослан < 006 г.

т на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета ----

доктор технических наук, профессор Бескид П.П.

¿ооьА

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В связи с планированием в арктических морях новых видов хозяйственной деятельности человека остаются актуальными исследования по изучению степени загрязненности их акваторий. Особую опасность представляет загрязнение донных осадков, которые не только обладают способностью аккумулировать различные вещества, в том числе и токсиканты, но и могут служит вторичным источником загрязнения.

Традиционные методы химического и физико-химического анализа не позволяют интегрально оценить экологическую обстановку в различных акваториях Мирового океана. Современные антропогенные воздействия на водные экосистемы весьма сложны, и даже при контроле значительного количества абиотических параметров всегда остается сомнение, что какие-либо влиятельные факторы все же остались неучтенными. Наконец, реакция экосистем существенно зависит не только от состава факторов, но и от их взаимодействия. Известно, что суммарная токсичность водной среды может меняться в зависимости от соотношения различных загрязнителей в смесях.

Возникает необходимость использования и разработки новых методов для оценки экологического состояния среды, позволяющих получить интегральную оценку.

В решении данной проблемы ключевую роль может сыграть применение биологических методов. Состояние биоты определяется всем состоянием среды и четко реагирует на негативные воздействия любого происхождения, независимо от их учета и степени изученности.

Информативным и практически удобным объектом для оценки состояния морских экосистем Арктики в условиях загрязнения окружающей среды является бентос. Его высокая информативность в отношении состояния морской среды определяется тем, что по сравнению с другими группами организмов бентос наиболее стабилен во времени, характеризует локальную ситуацию в пространстве, способен представить изменения экосистемы в ретроспективе.

Цель настоящей работы - оценить экологическое состояния шельфовой зоны арктических морей России на основе анализа состояния донных экосистем в естественных условиях и при антропогенной нагрузке с использованием различных методов: биоиндикации, биотестирования и многокритериальной оценки. В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить структуру и организацию бентосных сообществ в шельфовой зоне арктический морей России.

2. На основании анализа структурных характеристик бентосных сообществ оценить экологическое состояние морских донных экосистем в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки.

3. Выявить факторы и окружающей среды, определяющие распределение бентосных организмов в арктических морях России.

4. Изучить последствия возможного локального воздействия источников радиоактивного загрязнение на донные сообщества.

5. Выполнить многокритериальную оценку загрязнения морских придонных вод и грунтов как среды обитания мейобентосных и о н ал ь НА я

I БИБЛИОТЕКА I

3 •' ^¡ШГ:

6. Оценить экологическое состояние морских донных экосистем с помощью метода биотестирования на основе определения интегральной токсичности поро-вых вод.

В ходе работы над диссертацией были сформулированы, обоснованы и вынесены на защиту следующие основные положения:

1. Оценка экологического состояния морских донных экосистем с помощью биоиндикации.

2. Многокритериальная оценка состояния морских придонных вод и донных осадков в шельфовой зоне арктических морей России.

3. Новый подход в оценке состояния морских донных осадков с использованием метода биотестирования.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1. получены новые сведения о пространственном распределении качественных и количественных характеристик бентосных сообществ в шельфовой зоне арктических морей России;

2. впервые проведена оценка экологического состояния морских донных экосистем на основе анализа структуры и организации сообществ мелких донных организмов (мейбентоса) в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки;

3. выявлены основные факторы и параметры окружающей среды, формирующие состав и структуру бентосных сообществ в прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного антропогенного воздействия;

4. выполнена многокритериальная оценка состояния морских придонных вод и донных отложений для окраинных морей российского сектора Арктики;

5. впервые получена оценка экологического состояния морских осадков с помощью метода биотестирования на основе определения интегральной токсичности поровых вод.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы при планировании и проведении долговременного гидробиологического мониторинга в шельфовой зоне арктических морей России. Обширная информация о локализации донных биоценозов может служить материалом для верификации модельных переносов радиоактивных полей от источника загрязнения в различных направлениях. Практическую ценность представляет разработанный и впервые апробированный метод, позволяющий получить интегральную оценку состояния морских грунтов, при проведении исследований, связанных с изучением степени загрязненности донных осадков морских акваторий.

Апробация работы. Основные положения диссертации неоднократно докладывались на: 1) итоговых сессиях ученого совета РГГМУ (2000, 2001, 2002); 2) международной научной конференции Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон (2002); 3) Седьмой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов (2002); 4) Fifth Workshop on Land Ocean Interactions in Russian Arctic (LOIRA). (Moscow, Russia. 2002); 5) The Second AMAP International Symposium on Environmental Pollution of the Arctic: Extended Abstract (Rovaniemi, Finland. 2002).

Публикации. Основные положения работы опубликованы в двух статьях и семи тезисах докладов. Всего по теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста и включает в себя введение, 6 глав с 54 таблицами и 79 рисунками, заключение, выводы и приложение. Список литературы содержит 100 наименований, из которых 24 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю - доктору биологических наук, профессору В.В. Гальцовой за направление исследований и поддержку в написании диссертации; искреннюю признательность Погребову В.Б. за предоставленные материалы, собранные в ходе экспедиции МЭРА-95; сотруднику Лаборатории морских исследований ЗИН РАН кб.н. Кулангие-вой Л.В., сотруднику Кафедры прикладной экологии РГГМУ Гутниченко В.Г. за научные консультации и конкретную помощь во время работы над диссертацией; профессору, д.г.н. Дмитриеву В.В. за ценные замечания.

Работа выполнена при поддержке Конкурсного центра фундаментального естествознания Минобразования России. Номер гранта: М02-2.6К-41.

Краткое содержание работы

Во введении сформулирована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, определены научная новизна и практическая значимость работы.

Глава 1 «Физико-географическая характеристика окраинных морей Северного Ледовитого океана» посвящена физико-географической, гидрологической и гидрохимической характеристикам арктических морей. Приводится основная информация о температуре, солености, плотности воды, скорости и направлении течений, характере приливов и ледовой обстановке. Рассматриваются отдельные характеристики гидрохимического режима окраинных морей Северного Ледовитого океана -солевой состав, кислородный режим, водородный показатель, биогенные вещества В этой главе приведены типовые кривые вертикального распределения (кислород, биогенные вещества, элементы карбонатной системы). Описывается пространственно-временная изменчивость содержания гидрохимических элементов в водных массах, а также механизмы формирующие их распределение.

Наличие различных водных масс, процессы образования и таяния льда, а также значительный речной сток, во многом определяют гидрохимические особенности окраинных морей Северного Ледовитого океана.

В главе 2 «Материалы и методы исследования» описывается материал, который был в распоряжении автора, а также методы математической обработки, использованные для его представления и интерпретации.

Основой для работы послужили пробы, собранные в ходе российско-американской экспедиции "Моря и эстуарии Российской Арктики" (МЭРА-95).

Во время экспедиции с борта ГС "Яков Смирницкий" в августе-октябре 1995 г. сотрудниками ГосНИИОПАС, Техасского университета, ВНИИОкеанология и ЗИН

РАН обследовались придонные воды, донные отложения и бентос в Баренцевом, Карском, Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском море. В ходе экспедиции были обследованы, прибрежье о-ва Колгуев в Баренцевом море; эстуарные и морские экосистемы в местах впадения в море Печоры, Оби, Енисея, Пясиньг, Таймыры, Хатанги, Лены, Яны, Индигирки и Колымы; проливы Вилькицкого, Санникова, Дм Лаптева и прилегающие к ним акватории; основные порты вдоль трассы Северного морского пути: Амдерма, Диксон, Тихси, Певек. Полный список факторов и параметров окружающей среды, регистрируемых в ходе экспедиции, включал в себя около 50 наименований. Бентосные сборы производились на 34 станциях (рис. 1). За время экспедиции были получены уникальные данные о таксономическом составе и количественных характеристиках меойбентоса.

Рис. 1. Схема расположения станций отбора мейобентосных проб в ходе экспедиции МЭРА-95.

Для решения поставленных задач использовался дополнительный материал, собранный в ряде экспедиций лаборатории морских исследований Зоологического института РАН (Голиков и др., 1993, Гальцова, Кулангиева, 1996), сборы экспедиций, организованных ВНИИОкеангеология (Погребов и др., 1995 а, б) и материалы Мурманского морского биологического института (Фролова, 2000) в районе Мурманского мелководья, количественные пробы мейобентоса, собранные комплексной экспедицией в ходе рейса НИС «Геолог Форсман» в августе-сентябре 1993 г. в районе Новой Земли.

Материалом для оценки экологического состояния морских донных осадков с помощью биотестирования на основе определения интегральной токсичности поро-вых вод послужили пробы, собранные экспедицией НИС «Иван Петров» сотрудниками ВНИИОкеангеология в 1997 году. В основе этого метода лежит сравнение поведенческих реакций тест-организмов - инфузорий Paramecium caudatum - на воздействие комплекса веществ, содержащихся в анализируемой пробе по сравнению с контролем (Гальцова и др., 1997). В качестве регистрирующего прибора выступает "Био-тестер-2", представляющий собой специализированный импульсный фотометр с на-

бором фотометрических кювет (Пожаров и др., 1994) На основании показаний этого прибора рассчитывается индекс токсичности по формуле:

Т AL-L) К

где Т - значение индекса токсичности;

Ъ и I, - средние показания прибора для контрольной и анализируемой проб.

Индекс токсичности - величина безразмерная и может принимать значения от О до 1 в соответствии со степенью токсичности анализируемой пробы. Степень загрязнения определяется по следующей шкале: Т=0,00-0,20 - допустимая; 0,21-0,40 -низкая; 0,41-0,60 - умеренная; 0,61-0,80 - высокая и 0,81-1,00 - очень высокая.

Для получения количества накопленной в сообществах информации был вычислен индекс разнообразия Шеннона-У ивера, показывающий степень насыщенности среды обитания представителями различных таксономических групп (Shannon, Weawer, 1963):

п

H—ZPM2Pi • i=I

где Pi = Ni / N - доля плотности поселений i-той группы в общей плотности поселений всех групп.

Для полной характеристики гранулометрического состава грунта был вычислен ряд вспомогательных характеристик (Рухин, 1953): медиана (средний размер зерен грунта, Md), коэффициент сортировки (So) и асимметрии (St). Расчеты коэффициентов сортировки (So) и асимметрии (S^) выполнены по следующим формулам:

_Q&

где Q, и Q3 - первая и третьи квартили, Md - средний диаметр частиц грунта (медиана).

Если So<2.5, то грунт является хорошо сортированным, S0=2.5-4.5 - средне отсортированным, Sq>4.5 свидетельствует о плохой сортированное™.

Sit - коэффициент асимметрии - показывает положение максимальной ординаты (моды) по отношению к среднему диаметру (медиане), т.е. асимметричность распределения зерен грунта относительно медианы. Если St>l, то в осадке преобладают мелкие фракции, то есть мода располагается в этом случае в мелкозернистой части спектра.

Одна из задач нашего исследования заключалась в многокритериальной оценке загрязнения морских придонных вод и грунтов на основе материала, собранного в ходе экспедиции МЭРА-95. Многокритериальная оценка предполагает необходимость проведения процедуры свертывания информации. Как правило, свертывание информации представляет собой целенаправленный процесс, базирующийся на четко сформулированных принципах выбора или конструирования наиболее информативных переменных - индексов состояния (воздействия). Термин «многокритериальная оценка», введенный Дмитриевым (Дмитриев, 1996, 1997), отражает методологическую основу оценки состояния и воздействия на природные экосистемы, с помощью построения сводных (интегральных) показателей по совокупности критериев оценивания.

Решение поставленных задач о влиянии различных факторов окружающей среды на пространственное распределение мейобентосных организмов производилось путем регрессионно-статистической обработки имеющихся данных, выполняемых на ПЭВМ. Реализация моделей для различных вариантов исследования и статистическая оценка надежности результатов производилась с помощью специальных программных средств: Stattica 5.0 и GTDStat, разработанного на Кафедре прикладной экологии РГГМУ.

Для проведения исследований, связанных с оценкой антропогенного воздействия на морские донные экосистемы, была создана база данных для окраинных морей российского сектора Арктики на основе имеющегося материала. Данные приведены за период с 1993 по 2000 годы. Структурно база данных представляет собой двумерную таблицу, состоящую из строк (записей) и столбцов (полей). Название полей соответствуют характеристикам исследуемой природной среды. Реализована база данных с помощью табличного редактора MS Excel 2000, позволяющего производить матема-тико-статистический анализ данных, составлять запросы на языке Visual Basic и импортировать данные в другие специализированные программы. Общий объем базы данных составляет 520 Кб. Количество полей базы данных 76, количество записей 90.

В главе 3 «Структура и организация макробентосных сообществ в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки» рассматривается структура и организация макробентосных сообществ на примере Мурманского мелководья. Напомним, что одна из задач нашего исследования заключалась в изучении возможного локального воздействия источников радиоактивного загрязнения на донные сообщества. В районе Мурманского мелководья, а именно, на гребне Мурманской банки легла на грунт АПК "Курск" (69°ЗТ08" с. ш. 37°33'03" в. д., глубина 115-116 м). Аварии, связанные с затоплением атомных подводных лодок, могут привести к самым тяжелым последствиям, когда различные нештатные ситуации могут оказать негативное воздействие на окружающую среду, и, прежде всего на морскую биоту.

Таксономический список макробентоса Мурманского мелководья включает 192 вида животных. Разница в количественных характеристиках (по биомассе) в различных сообществах макробентоса составляет несколько порядков величин. В среднем биомасса составляет десятки и сотни грамм на 1 м2 площади дна. Значения индекса видового разнообразия Шеннона колебались от 0,87 до 2,32 (рис. 2).

С помощью традиционных дночерпательных методов исследования произведено картирование основных макробиоценозов Мурманского мелководья. В ряде случаев была использована дополнительно траловая съемка и фотографирование морского дна (в том числе и на Мурманской банке). Использование всех трех методик одновременно дает наилучшее представление о характере крупного донного населения.

В самом общем виде можно констатировать, что в структуре макробентоса берегового склона преобладают усоногие раки и иглокожие, в основном морские ежи и офиуры. Структура населения банок характеризуется доминированием иглокожих (морских ежей, голотурий и звезд на Мурманской банке) и большим количеством двустворчатых моллюсков. Таксономическая структура населения впадин и желобов отличается доминированием двустворчатых моллюсков и большим количеством иглокожих (морских звезд в Канинском желобе и желобе Норд-Дьюпет).

Произведено картирование основных трофических зон Мурманского мелководья. Они включают зоны неподвижных сестонофагов, подвижных сестонофагов, со-

бираюпшх детритофагов (куда попадает Мурманская банка), грунтоедов и плотоядных.

so°oo'

40* 00'

fe

8

40*00'

Рис. 2. Видовое разнообразие сообществ макробентоса в районе Мурманского мелководья и сопредельных вод.

В биогеографической структуре преобладают бореально-арктические виды, затем вдут арктические и в небольшом числе встречаются бореальные формы. Распределение макробиоценозов в шельфовой зоне Мурманского мелководья носит мозаичный характер. Их видовая, трофическая и биогеографическая структура в естественных ненарушенных средах определяется характером грунта, направлением придонных течений и процессом седиментогенеза.

Откликом донного населения на антропогенное воздействие принято считать: снижение биоразнообразия и обилия организмов, уменьшение доли инфауны и, в частности, грунтоедов в суммарной биомассе бентоса; доминирование в сообществах видов с коротким жизненным циклом, главным образом - аннелид (Кузнецов, 1980; Dauer, 1995), а также изменения других биологических параметров.

В прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного антропогенного воздействия основными факторами, непосредственно влияющими на состав и структуру бентоса обследованной акватории являются (Погребов и др., 2001): 1) основные характеристики воды и донных отложений, традиционно рассматриваемые, как наиболее значимые для биоты факторы (глубина, величина водородного показателя, гранулометрические характеристики, содержание карбонатного углерода в донных отложениях); 2) концентрация в воде различных биогенов (Si, NO3), которая может определяться, как природными процессами, так и антропогенным загрязнением; 3) содержание в донных отложениях металлов и природных радионуклидов (Cd, Си, Ва и22 Ra).

Глава 4 «Структура и организация мейобентосных сообществ в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки» посвящаются обзору таксономического состава и количественных характеристик мейомейобентоса, также выявлены факторы и параметры окружающей среды, определяющие распределение мелких донных животных арктических морях России в естественных условиях и в усло-

виях антропогенной нагрузки Произведена многокритериальная оценка загрязнения морских придонных вод и грунтов как среды обитания мейобентоса.

Термин "мейобентос" был впервые употреблен М. Мэр (Маге, 1942) для обозначения донных животных размером 0,1-2 мм. В пределах мейобентоса принято различать постоянные и временные компоненты. Постоянный элемент включает мелких многоклеточных, которые по своим размерам, численности, времени размножения и адаптации можно рассматривать отдельно от крупных компонентов бентоса, т. е. это животные, в течение всего жизненного цикла относящиеся к мейобентосу Временный элемент - это категория, включающая многих представителей макрофауны, который имеют бентические ювенильные стадии и могут быть отнесены к мейобентосу только на ранних стадиях своего развития. Для первой категории бентоса Л.Л. Численно (1961) предложил термин "эвмейобентос", дня второй - "псевдомейо-бентос".

Мейобентосные организмы обладают рядом преимуществ перед макробентосом, что делает их очень удобным объектом для мониторинговых исследований (Гальцова, 2001; Фадеева, 2005; Алексеев, 2002).

4.1 Качественный состав мейобентоса. За время экспедиции МЭРА-95 на обследованной акватории идентифицирован 21 таксон мейобентоса (в основном ранга отряд, класс) Таксономический состав мейобентоса разнообразен на всей исследуемой акватории и меняется от станции к станции. Эвмейобентос был представлен Fo-raminifera, Cnidaria, Turbellaria, Gnathostomulida, Nematode, Kinorhyncha, Gastrotricha, Loricifera, Tardigrada, Harpacticoida, Ostracoda, Halacarida. В псевдомейобентосе отмечены Nemertiiii, Oligochaeta, Polychaeta, Tanaidacea, Cumacea, Amphipoda, Gastropoda, Bivalvia, Asteroidea.

Рис. 3. Распределение таксономического разнообразия мейобентоса в российских арктических морях.

Значения индекса видового разнообразия Шеннона-Уивера на исследуемых акваториях варьировались в пределах от 1,21 до 2,61, при этом наблюдается следующая закономерность: минимальные значения индекса, как правило, фиксируются в устьевых участках и эстуарий рек, а также в районах портовых акваторий (рис. 3). Веро-

ятно, в первом случае такое распределение обусловлено влиянием речного стока, который оказывает опресняющее воздействие, и антропогенным воздействием во втором (Гапьцова и др., 2001, 2002).

На Мурманском мелководье и в сопредельных водах мейобентос был изучен в диапазоне глубин от 25 до 205 м. В мейофауне исследованной акватории отмечены следующие группы эвмейобентоса: Turbellaria, Nematoda, Oslracoda, Harpacticoida. Псевдомейобентос составили Nemertini, Polychaeta, Oligochaeta, Bivalvia, Gastropoda, Isopoda, Tanaidacea, Amphipoda.

Рис. 4. Донные сообщества мейобентоса в центральной части Баренцева моря (по: Погребов и др., 1995) Условные обозначения: 1 - Рогапит^ега, 2 - ТигЬе11апа, 3 -ЫетаШа, 4 - Gnathostomulida, 5 - Награсйсо1<1а.

Исследования по изучению таксономического состава мейобентоса, характеру его пространственного распределения в районе Мурманского мелководья показало, что локализация мейобентосных сообществ носит поясной характер (Погребов и др., 1995). В центральной части Баренцева моря выделено 5 основных сообществ мейобентоса (рис. 4). Сообщество нематод располагается на обширных площадях шельфо-вой зоны. Полигон, на котором было собрано 15 количественных проб мейобентоса, как раз располагался в районе сообщества свободноживущих нематод.

Рассмотрим, каким образом распределялось таксономическое разнообразие мейобентоса на исследованном полигоне. Распределение этой характеристики весьма неравномерно на изученной акватории и носит мозаичный характер. Район Мурманской банки и желобов характеризуется значением информационного индекса Шенно-на-Уивера в пределах 0,51-1,00. Западнее банки это значение может быть выше.

4.2 Количественное распределение мейобентоса. Количественные характеристики (плотность поселений и биомасса) мейобентоса в окраинных морях российского сектора Арктики, его подразделений и отдельных групп менялись в пределах 2-3 порядков величин. На всех исследуемых акваториях арктических морей России по численности доминировал эвмейобентос, по биомассе - псевдомейобентос. Только на одной станции в Печорском море это соотношение не выполняется. Здесь плотность поселений псевдомейобентоса достигает 60,5 %. При исследовании распределения

количественных характеристик мейобентосных групп было обнаружено, что по численности, как правило, доминируют Ыетагоёа, Награсйамёа и Polychaeta, по биомассе наблюдается преобладание Ро1усЬае1а, ВпгаМа и Айепнёеа. Минимальные значения количественных характеристик мейобентоса приурочены к основным портам вдоль трассы Северного Морского Пути (Амдерма, Диксон, Тикси, Певек), а также в Енисейском заливе (рис. 5).

Ш - Награтстйа ЯЛ - 05[гасо!1а □ - О^осЬюй ЕЭ - Ро1усЬаМа

Рис. 5. Распределение плотности поселений мейобентоса и его отдельных групп в российских арктических морях (по результатам экспедиции МЭРА-95).

Количественные характеристики мейобентоса Мурманского мелководья различались на 2-3 порядка величин. Плотность поселений всего мейобентоса колебалась от 10,0 до 708,5 тыс. экз. / м2, биомасса - от 18,1 мг /м2 до 12,1 г/ м2. В районе Мурманской банки численность мейобентоса была в пределах 25-50 тыс. экз. / м2. Восточнее - мейобентосное сообщество было более обильным, западнее - встречаются участки как с более высокой, так и с более низкой численность мелких донных организмов.

4.3 Многокритериальная оценка загрязнения морских придонных вод и грунтов как среды обитания мейобентоса. На основе имеющегося в нашем распоряжении материала, полученного в ходе экспедиции МЭРА-95, была выполнена попытка построения сводного индекса загрязнения.

В качестве критериев оценки, характеризующих загрязнение придонных вод, были выбраны следующие гидрохимические параметры: насыщенность вод кислородом, содержание суммарного железа, аммония, нитратов и нитритов. Оценка загрязнения донных осадков производилась по содержанию тяжелых металлов в пелитовой фракции грунта: меди, марганца, свинца, никеля и цинка.

Классификацию можно проводить на основе существующих систем ПДК (ры-бохозяйственные, санитарно-гигиенические, питьевые), с указанием лимитирующего

признака вредности, выделяя границы градации- фон, <ПДК, 10 ПДК, 100 ПДК и т п (Дмитриев и др., 1996).

В настоящей работе классификация уровня загрязнения среды производилась по модифицированной указанной выше шкале-1 - «фон - ПДК», II - «ПДК - 5ПДК», Ш - «5ПДК - 10ПДК», ГУ - «10-20ПДК». Первый класс соответствует чистой среде, второй класс - загрязненной, третий и четвертый - грязной и очень грязной.

В общем оценка производилась по 10 показателям, пять из которых характеризуют загрязнение морских придонных вод и остальные пять - загрязнение грунтов. Выбор критериев обусловлен особенностями материала, который находился в нашем распоряжении и существующих нормативов качества природной среды.

При построении шкалы качества придонных морских вод использовались предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов, используемых для рыбохозяйственных целей. Классификация загрязненности вод по уровню содержания кислорода осуществлялась по существующей шкале (табл. 1) с той лишь разницей, что были объединены в один I и П классы качества.

Таблица 1.

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

(по справочнику «Гидрохимические показатели состояния окружающей среды», 2000)

Уровень загрязненности воды и класс качества Растворенный кислород, % насыщения

Очень чистые, I 95

Чистые, II 80

Умеренно загрязненные, III 70

Загрязненные, IV 60

Грязные, V 30

Очень грязные, VI 0

Величины ПДК, которые использовались при построении шкал, брались из «Перечня рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение" (1999 г.), а также из «Перечня предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве» (2004 г.). Для почв исполь-

• зовались ПДК по миграционно-водному показателю вредности, отражающему вероятность миграции загрязняющих веществ из почвы в воду. В качестве «фона» выбраны средние значения указанных параметров из «Ежегодника качества морских вод по

• гидрохимических показателям» за 1993, 1994,1995 и 1996 годы.

Следующим этапом работы было получения интегрального показателя состояния морских донных вод и грунтов. Производилась двухуровневая свертка исходной информации. На первом уровне рассчитывался сводный показатель отдельно для морских вод и донных осадков, а на втором - между двумя указанными индексами. Вес каждого показателя, как на первом, так и на втором уровне свертки, принимался равным для всех параметров и определялся простой формулой: р,=1/п, где п - число параметров. Для нашего случая р=0.25 для первого уровня и р=0.5 для второго (табл 2).

Рассмотрим пространственное распределение интегрального показателя по акватории арктических морей России.

Сводный индекс состояния морских придонных вод на исследуемых акватория окраинных морей Росси варьировался от 0 до 0,24, при среднем значении 0,11, что соответствует, согласно построенной шкале, I и II качеству среды (рис. 6). Таким образом, придонные воды исследуемых акватории морей можно охарактеризовать как чистые и загрязненные. Второму классу качества соответствую пробы, собранные в районе устья р. Печоры (ст. 6), Обской губы (ст. 92), Енисейского залива (ст. 83), в районе порта Дикси (ст. 18) и Новосибирских островов (ст. 54, 55, 56).

Таблица 2.

Интегральный показатель (I) качества морских придонных вод (II) __и донных осадков (12)_

Признаки Уровень загрязненности придонных морских вод и класс качества

Чистые, I Загрязненные, и Грязные, Ш Очень грязные, IV

11 придонных вод 0-0,13 0,13-0,30 0,31-0,55 0,55-1

12 грунтов 0-0,04 0,04-0,24 0,24-0,5 0,50-1

I сводный индекс 0-0,08 0,08-0 27 0,27-0,52 0,52-1

казателя. Условные обозначения: цифры - номера станций отбора проб.

Интегральный индекс состояния морских донных осадков, рассчитанный по содержанию тяжелых металлов, находился в пределах 0,04 до 0,55, при среднем значении 0,12 (ближе к левой границе второго класса). Минимальные значения свидетельствуют о чистой среде, а максимальные - о сильной степени загрязнения (рис 7).

Сводный индекс состояния морских вод и грунтов, варьировался в пределах от 0,06 до 0,29 (ближе к левой границе класса), при среднем значении 0,12, что соответствует I и Ш классу качества. Максимальные значения зафиксированы в устье р Печоры (ст. 6, 10) и в районе Новосибирских островов (ст. 55), а минимальные на двух станциях, расположенных вблизи устья р. Индигирки (ст. 44 и 42) (рис. 8). В целом же можно охарактеризовать исследуемые акватории морей как умеренно загрязненные. Основным источником загрязнения окраинных морей Росси, по-видимому, является поступление загрязняющих веществ с речным стоком.

Рис. 7. Оценка состояния морских донных осадков на основе интегрального показателя. Условные обозначения: цифры - номера станций отбора проб

Рис. 8. Оценка состояния морских придонных вод и донных осадков на основе интегрального показателя. Условные обозначения: цифры - номера станций отбора проб.

4.4 Воздействие факторов среды на распределение мейобентосных организмов. Для возможности использования мейобентоса в качестве индикаторной группы оценки экологического состояния морских донных экосистем как в условиях "нормы", так и при антропогенной нагрузке очень важно оценить, какие экологические факторы в первую очередь влияют на пространственное размещение мелких донных организмов в естественных условиях в отсутствие возмущающего воздействия извне. В качестве таких натурных факторов будут рассмотрены гранулометрический анализ грунта и содержание в нем органического вещества.

Основная среда обитания мейобентосных организмов - капиллярные пространства, существующие между частицами грунта. Иными словами, характер грунта, его

гранулометрический состав являются, вероятно, важнейшими естественными экологическими факторами, определяющими пространственное размещение мелких донных животных (Гальцова и др., 2001). На имевшемся в нашем распоряжении материале, собранном в районе Мурманского мелководья и сопредельных вод, мы решили рассмотреть, каким образом распределены животные мейобентоса на различных грунтах. Вычисленный ранговый коэффициент корреляции Спирмена показал существование достоверной положительной связи между типом грунта и плотностью поселений мейобентосных животных. Результаты статистической обработки приведены в табл.3.

Таблица 3.

Значения рангового коэффициента корреляции Спирмена, характеризующего взаимосвязь количественного распределения мейобентоса с типом грунта в районе

Группа Коэффициент корреляции Критерий Стьюдента Число степеней свободы Связь

Г Шг t Ut V

Мейобентос 0 98 + 0 01 89 9 2 1 16 Достоверная положительная

Эвмейобентос 0.97 ±0 01 69 9 2 1 16 Достоверная положительная

Псевдомейобентос 0.96 ± 0 02 50 0 2.1 16 Достоверная положительная

Foraminifera 0.84 ±0.07 12 2 2 1 16 Достоверная положительная

Nematoda 0 98 ±0 01 89.6 2.1 16 Достоверная положительная

Harpacticoida 0.93 ± 0.04 24.1 22 11 Достоверная положительная

Ostracoda 0 82 ±0.12 69 23 8 Достоверная положительная

Polychaeta 0 96 + 0 02 51 7 2.1 15 Достоверная положительная

Oligochaeta 0.89 ±0 06 15.6 2.2 12 Достоверная положительная

В ходе работы над имеющимся материалом была предпринята попытка выяснить, существует ли связь между средними размерами частиц грунта и плотностью поселений свободноживущих нематод - самой массовой группой мейобентоса. Однако достоверной корреляции выявить не удалось. Вероятно, зависимость количественного размещения мейобентоса от гранулометрического состава грунта носит более сложный характер. Это также неоднократно отмечается и в литературе (Sherman, Coull, 1980; Гальцова, 1991).

На материалах, собранных в натурных условиях на полигоне Мурманского мелководья, предстояло выяснить наличие взаимосвязи между содержанием органического вещества и плотностью поселений всего мейобентоса, его подразделений и групп.

Для этой цели, параллельно с количественными пробами мейобентоса, были собраны пробы, в которых определялось содержание органического вещества по би-хроматной окисляемости грунта. Содержание органического углерода в пробах колебалось от 0,12 до 3,91%.

Затем был вычислен ранговый коэффициент корреляции между процентным содержанием органического вещества и плотностью поселений животных. Их значения даны в таблице 4.

Как видно из таблицы, во всех случаях была найдена достоверная положительная корреляция между содержанием органики и численностью как всего мейобентоса, так его подразделений и отдельных групп.

В литературе имеются сведения о поглощении растворенной и взвешенной органики сообществами мейобентоса (О« е1 а1., 1982; Мспиадпа, 1984). Органическое вещество представляет собой один из важнейших источников питания для многих мейобентосных организмов. Его поглощение может происходить как через ротовое отверстие животных, так и транскутикулярно. Более подробно этот вопрос обсуждается в одной из последних работ (Гальцова, 1991). По нашему мнению, в осадках с богатым содержанием растворенного и взвешенного органического вещества в интер-стициальном пространстве следует ожидать более богатой и разнообразной в таксономическом отношении мейофауны с высокими количественными характеристиками.

Таблица 4.

Значение рангового коэффициента корреляции Спирмена, характеризующего взаимосвязь между содержанием органического вещества и плотностью поселений мейобентоса, его подразделений и отдельных групп в районе

Группа Коэффициент корреляции Критерий Стьюдента Число степеней свободы Связь

Г Юг 1 X» V

Мейобентос 0 93 ± 0 05 20 5 23 9 Достоверная положительная

Эвмейобентос 0.94 ± 0 04 25.3 23 9 Достоверная положительная

Псевдомейобентос 0 83 + 0 05 77 23 9 Достоверная положительная

№та№(]а 0.91 ±0.06 16 2 2.3 9 Достоверная положительная

Награсйамёа 0.81 ±0.11 69.0 2.3 9 Достоверная положительная

Подводя итог вышесказанному, отметим, что гранулометрический состав грунта и концентрация органического вещества в донных осадках - это два важных экологических фактора, которые в большой мере определяют характер пространственного размещения мейобентоса в естественных, ненарушенных средах.

Одна из задач нашего исследования заключалась в выявлении факторов и параметров окружающей среды, формирующие состав и структуру мейобентосных сообществ в прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного антропогенного воздействия. Напомним, что в нашем распоряжении находились данные о 50 различных параметров окружающей среды. В результате исполь-

зования аппарата множественной регрессии получены новые данные о воздействии факторов среды на характер распределения мейобентоса в окраинных морях России.

В прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного риска антропогенных нарушений природной среды основными факторами, непосредственно влияющими на состав и структуру мейобентоса обследованной акватории являются: 1) основные характеристики воды и донных отложений, традиционно рассматриваемые, как наиболее значимые для биоты факторы (соленость, величина водородного показателя, прозрачность, гранулометрические характеристики); 2) содержание в донных отложения органического вещества и различных углеводородов (в нашей работе антропогенного происхождения); 3) содержание в донных осадках металлов (№, Со, V, Си) и радионуклидов, как естественного (226Ка), так и искусственного происхождения (137Сз).

Глава 5. «Возможные локальные воздействия источников радиоактивного загрязнение на донные сообщества». В предыдущих главах были подробно рассмотрены структура и организация бентосных сообществ в естественных условиях и в районах повышенного антропогенного воздействия. Напомним, что одна из задач нашего исследования заключалась в изучении возможного локального воздействия источников радиоактивного загрязнения на донные сообщества. В районе Мурманского мелководья, а именно, на гребне Мурманской банки легла на грунт АПК "Курск" (69°37'08" с. ш. 37°33'03" в. д., глубина 115-116 м). Аварии, связанные с затоплением атомных подводных лодок, могут привести к самым тяжелым последствиям, когда различные нештатные ситуации могут оказать негативное воздействие на окружающую среду, и, прежде всего на морскую биоту.

Относительно макробиоценозов, то из анализа литературных источников можно предположить следующее. Сообщества крупных донных животных самый инертный компонент морской донной экосистемы. Продолжительность жизни большинства макробентосных животных измеряется несколькими годами. Следовательно, эта категория бентоса не может мгновенно отреагировать на увеличение уровня радиоактивности окружающей среды изменением своей структуры, включая биологическое разнообразие. Что можно ожидать определенно, так это значительное увеличение концентрации радионуклидов в самих гидробионтах, особенно в подвижных и неподвижных сестонофагах, детрита фагах и грунгоедах.

К настоящему моменту имеются единичные исследования, касающиеся воздействия радиоактивного загрязнения на мейобентосные сообщества. В своей работе мы попытались решить данный вопрос.

Материалом для исследования по воздействию радиации на распределение мелкой донной фауны послужили количественные пробы мейобентоса, собранные комплексной экспедицией в ходе рейса НИС «Геолог Форсман» в августе-сентябре 1993 г. в районе Новой Земли в губе Черная (глубина 31-87 м), в заливах Степного и Абросимова (глубина 44-74 м) и в районе Новоземельской впадины (глубина 333-403 м).

Губа Черная - место первых подводных, атмосферных и подземных испытаний ядерного оружия. Радиоактивные продукты взрывом быстро оседали на дно небольшого по площади района и включались в абиотические компоненты экосистемы. Поступление радионуклидов в придонные слои воды и в донные осадки было в большой степени связано с их аккумуляцией донными организмами. В целом в результате ядерных взрывов донные отложения в губе имеют высокий уровень загрязнения ра-

диоактивным плутонием и цезием, а также другими радиоактивными изотопами Следует заметить, что подвижность радионуклидов в донных осадках невелика, и в настоящее время их воздействие на экосистему несущественно

Заливы Абросимова и Степового на восточном побережье архипелага стали местом подводного хранения барж, судов и контейнеров с радиоактивными отходами Повышенная концентрация 13 Ся, Яг и 239'240Ри особенно выражена непосредственно рядом с контейнерами. У захороненных судов активность нуклидов сравнительно небольшая.

Одной из основных задач было выяснение влияния концентрации радиоцезия на мейобентосные организмы. Исследования подобного рода выполнены для мейо-бентосных организмов впервые.

Для установления существования такого рода зависимости был вычислен ран-4 говый коэффициент корреляции Спирмена между уровнем концентрации цезия и ин-

дексом таксономического разнообразия Шеннона-Уивера. Как известно, ранговый коэффициент корреляции в равной мере характеризует сопряженность признаков как в случае прямолинейной, так и в случае криволинейной связи. Значение коэффициента корреляции показало наличие достоверной положительной связи между этими параметрами Коэффициент корреляции был равен 0.97, его ошибка составила 0.01, критерий достоверности различи 68.3, стандартное значение критерия Стьгодента равно 4 1 при числе степеней свободы 15. Полученные результаты хорошо иллюстрируются рисунком (рис. 9). С увеличением концентрации Се возрастает таксономическое разнообразие сообществ мейобентоса в исследованном регионе.

Н

2*

1 -

*

-1-1-1-

10 100 1 000

131С», Бе/кг

Рис. 9. Зависимость таксономического разнообразия сообществ мейобентоса от концентрации 137Сз в районах захоронения радиоактивных отходов вокруг Новой Земли (1993 г.).

Номограмму, представленную на рисунке, можно использовать при оценке воздействия различных концентраций радиоцезия на биологическое разнообразие сообществ мейобентоса. Как было показано, в разделе, характеризующем фоновое состояние сообществ мейобентоса Мурманского мелководья до гибели АЛЛ «Курск», в норме биологическое (таксономическое) разнообразие мейобентоса не превышает значений индекса 1.0-1.2. С увеличением уровня радиоактивности величина этого показателя быстро возрастает.

Второй вопрос, на который следовало ответить, каким образом влияет уровень концентрации радиоцезия на количественные характеристики мейобентоса Для этой

цели также были вычислены коэффициенты корреляции Спирмена (табл. 5). Значения этих коэффициентов показали, что как весь мейобентос (рис. 10), так и доминирующие по плотности поселений группы - фораминиферы и нематоды - обнаруживают тенденцию к уменьшению численности животных с увеличением концентрации цезия.

Таблица 5.

Значение рангового коэффициента корреляции Спирмена, характеризующего взаимосвзь количественного распределения мейобентоса с концентрацией 137С8 __в районе архипелага Новая Земля__

Группа, подразделение Коэффициент корреляции Критерий Стъюдента Число степеней свободы Связь

г Or t tx V

Мейобентос -0 92 0.04 23.4 4.1 15 Достоверная отрицательная

Foraminifera -0.92 0.05 18.6 4.1 15 Достоверная отрицательная

Nematoda -0.93 0.03 24.5 4.1 15 Достоверная отрицательная

10 ООО 1000 400 10

I I I

10 too 1000

ша,вк/кг

Рис. 10. Зависимость плотности поселений мейобентоса от концентрации 137Cs в районах захоронения радиоактивных отходов вокруг Новой Земли (1993 г.).

Таким образом, на нашем материале удалось показать, что с увеличением концентрации цезия-137 возрастало таксономическое разнообразие сообществ мейобентоса и уменьшалась плотность поселений мелких донных животных.

Глава 6 «Оценка состояния морских донных экосистем с помощью биотестирования на основе определения интегральной токсичности поровых вод». Исследования проходили на 10 станциях в Кольском заливе и в сопредельных водах Баренцева моря, где данный метод впервые нашел свое практическое применения для оценки состояния морских донных осадков.

По нашим наблюдениям значение индекса колеблется от 0,11 до 0,95 (табл. 6). Это свидетельствует о чистой среде и о сильной степени загрязнения соответственно. Максимальный уровень интегральной токсичности поровых вод был зафиксирован на станции 101 и 103, минимальный - на станции 109 и 112. В общем можно говорить о

N, тыс. жэ./м

низкой степени загрязнения донных осадков в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря за исключением сильно загрязненных участков

Мы рассмотрели, каким образом распределяются значения интегральной токсичности по акватории Кольского залива. Наблюдается уменьшение ее уровня по мере продвижения к открытой части моря (рис. 11). Это может быть связано с удалением от источника загрязнения и с уменьшением антропогенной нагрузки Также надо учитывать особенности гидрологического режима данной акватории.

Таблица 6.

Результаты измерений уровня токсичности поровых вод на различных станциях _в Кольском заливе и в сопредельных водах Баренцева моря

Номер станции 101 103 105 106 108 109 110 111 112 113

Токсичность, Т 0,94 0,95 0,34 0,54 0,39 0,12 0,24 0,51 0,11 0,33

Рис. 11. Пространственное распределение интегральной токсичности морских донных осадков: а - в Баренцевом море, б - в Кольском заливе. Условные обозначения: цифрами обозначены значения индекса интегральной токсичности (Т) на различных станциях в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря. Степень загрязнения определяется по следующей шкале: Т=0,00-0,20 - допустимая; 0,21-0,40 -низкая; 0,41-0,60 - умеренная; 0,61-0,80 - высокая и 0,81-1,00 - очень высокая.

Одна из задач нашего исследования заключалась в том, чтобы выявить факторы окружающей среды, которые влияют на пространственное распределение интегральной токсичности. На основе данных об интегральной токсичности морских осадков, результатов химического и спектрального анализа поровых вод, гранулометрического анализа грунта производился пошаговый регрессионный анализ.

Основными факторами, определяющими уровень интегральной токсичности в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря, являются медиана (Мё) и содержание гидрокарбонатных ионов (НСОз"), содержание хрома (Сг) и водородный показатель (рН), содержание марганца (Мп) и стронция (Бг).

Влияние медианы объясняется тем, что она является показателем порового пространства, т е. характеризует количество воды с растворенными поллютантами. Оценка воздействия на уровень интегральной токсичности концентрации гидрокарбонатных ионов, также как и водородного показателя, требует проведения дальнейших специальных исследований. Влияние хрома можно объяснить присущей ему способностью оказывать токсическое действие (Андрущишин, 1998). Смесь различных токсикантов может вести себя по-разному при определении токсичности. При этом выделяют следующие типы взаимодействий: 1 - нейтральный, 2 - аддитивный, 3 - си-нергический, 4 - антагонистический. Согласно полученным результатам характер взаимодействия марганца и стронция относится ко второму типу.

Полученные результаты подтверждаются проведенными ранее исследованиями (Матишов и др, 1996). Согласно этой информации, открытая часть Баренцева моря характеризуется как "чистая". Вместе с тем высокую степень загрязнения имеют заливы моря, в том числе и Кольский.

Заключение. Проведены комплексные исследования по оценке экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России с использованием методов биондикации, биотестирования и метода сводных показателей.

В качестве индикатора экологического состояния морских донных экосистем использовался мейобентос - своеобразный комплекс мелких донных животных, приспособившийся к условиям существования в капиллярных пространствах между частицами грунта. Мейобентосные организмы обладают рядом преимуществ перед макробентосом, что делает их очень удобным объектом для мониторинговых исследований. В ходе нашего исследования удалось установить, что мейобентос быстрее реагирует на радиоактивное загрязнение путем изменения своего таксономического разнообразия и количественных характеристик, а макробентос - более инертный компонент, менее подверженный воздействию этого фактора.

Значительные изменения качественных и количественных характеристик мейо-бентосных сообществ зафиксированы в районах основных портов вдоль трассы Северного Морского Пути (Амдерма, Диксон, Тикси, Певек). Развитие промышленных и хозяйственных предприятий прибрежных городов, быстрый рост численности населения, вероятно, привели к большим объемам организованных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков.

Полученные результаты подтверждаются другими нашими исследованиями, проведенными в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря Согласно этим данным происходит уменьшения уровня интегральной токсичности морских донных осадков по мере продвижения к открытой части моря. Кольский залив является одновременно местом разгрузки наземной водной системы, районом интенсивного судоходства и местом расположения целого ряда крупных гражданских и военных портов. Загрязнение распространяется по всей акватории залива и выносится в открытое море.

Основные выводы. На основании проведенной работы и анализа литературы можно сделать следующие выводы:

1. Таксономический список макробентоса Мурманского мелководья включает 192 вида животных. Разница в количественных характеристиках (по биомассе) в различных сообществах макробентоса составляет несколько порядков величин. В среднем биомасса составляет десятки и сотни грамм на 1 м2 площади дна. Распределение мак-

робиоценозов в шельфовой зоне Мурманского мелководья носит мозаичный характер. Их видовая, трофическая и биогеографическая структура определяется характером грунта, направлением придонных течений и процессом седиментогенеза

2. На обследованной акватории идентифицирован 21 таксон мейобентоса (в основном ранга отряд, класс). Количественные характеристики (плотность поселений и биомасса) мейобентоса, его подразделений и отдельных групп менялись в пределах 23 порядков величин. На всей исследуемой акватории, как правило, по численности доминировал эвмейобентос, по биомассе - псевдомейобентос. Два важных экологических фактора, которые в большой мере определяют характер пространственного размещения мейобентоса в естественных, ненарушенных средах - это гранулометрический состав грунта и концентрация органического вещества в донных осадках.

3. Сводный индекс состояния придонных вод и донных отложений, рассчитанный на основе интегральных показателей качества морских вод и грунтов, варьировался в пределах от 0,06 до 0,29 (ближе к левой 1ранице класса), при среднем значении 0,12, что соответствует I и Ш классу качества. Максимальные значения зафиксированы в устье р. Печоры и в районе Новосибирских островов, а минимальные на двух станциях, расположенных вблизи устья р. Индигирки. В целом же можно охарактеризовать исследуемые акватории морей как умеренно загрязненные.

4. В прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного антропогенного воздействия основными факторами, определяющими пространственное распределение мейобентосных организмов, являются: а) основные характеристики воды и донных отложений, традиционно рассматриваемые, как наиболее значимые для биоты факторы (соленость, прозрачность, величина водородного показателя, содержание кислорода, гранулометрические характеристики; б) содержание в донных отложениях углеводородов (содержание асфальтенов, в настоящей работе -очевидно антропогенного происхождения); в) содержание в донных отложениях металлов (Со, №, Уа, Си); г) содержание в донных отложениях радионуклидов (22611а, 40К, '"Се), как природного, так и антропогенного происхождения.

5 Анализ структуры и организации сообществ мелких донных организмов (мейбен-тоса) в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки показал, что экологическое состояние биоты большей части обследованных акваторий (исключая некоторые прибрежные районы) можно считать близким к среднемноголетней норме Значительные антропогенные нарушения структуры бентоса (по сравнению с биологической нормой для рассмотренных абиотических условий) отмечены лишь вблизи портовых акваторий (бухта Тикси).

6. При залповом выбросе радионуклидов, которое могло возникнуть при аварии во время подъема, транспортировки или постановки в док АПК "Курск", кратковременное повышение уровня радиации едва ли оказало какое-либо существенное воздействие на локальные донные сообщества, если оценка воздействия производилась бы сразу после аварии. Почти сразу на изменение радиационной обстановки отреагирует лишь мейобентос (мелкие донные организмы размером 0.1-3 мм), изменением биологического разнообразия и количественных характеристик. Крупные донные организ-

мы - макробентос - будут накапливать радионуклиды в своих организмах в течение какого-то послеаварийного периода.

7. Перспективным методом экспресс-опенки экологического состояния морских донных осадков является применение метода биотестирования на основе определение интегральной токсичности поровых вод Определение интегральной токсичности морских донных осадков в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря показало, что ее пространственное распределение характеризуется уменьшением по мере продвижения к открытой части моря. Следовательно, ее уровень определяется близостью к источнику загрязнения.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гальцова В.В., Кулангиева Л.В., Алексеев Д.К. Оценка экологического состояния донных осадков Кольского залива Баренцева моря// Вопросы прикладной экологии. Сборник научных трудов. - СПб.: изд. РГГМУ, 2002. - с. 65-70

2. Гальцова В.В., Кулангиева Л.В., Алексеев Д.К. Оценка экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России в условиях антропогенной нагрузки// Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон. Международная научная конференция 15-17 октября 2002 г. Сборник трудов

- СПб., изд. РГТМУ, 2004. - с. 43-48

3. Гальцова В.В., Кулангиева JI.B., Алексеев Д.К. Оценка экологического состояния донных осадков Кольского залива Баренцева моря// Итоговая сессия Ученого совета. Тезисы докладов. - СПб.: изд. РГГМУ, 2000. - с. 127-128

4. Гальцова В.В., Алексеев Д.К. Влияние экологических факторов на распределение мелкой донной фауны окраинных морей российского сектора Арктики// Итоговая сессия Ученого совета. Тезисы докладов. - СПб.: изд. РГГМУ, 2001. - с. 161-163

5. Гальцова В.В., Алексеев Д.К. Оценка экологического состояния донных экосистем окраинных морей российского сектора Арктики// Итоговая сессия Ученого совета. Тезисы докладов. - СПб.: изд. РГГМУ, 2002. - с. 191-193

6. Denis К. Alexeev Ecological state of marine bottom ecosystems in marginal seas of the Russian Arctic// The Second AMAP International Symposium on Environmental Pollution of tiie Arctic: Extended Abstract. Rovaniemi, Finland. October 1-4, 2002. AMAP Report 2002:2.-P-X13

7. Гальцова В.В., Кулангиева Л.В., Алексеев Д.К. Экологическое состояние прибрежной зоны арктических морей в условиях антропогенной нагрузки// Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон. Международная научная конференция 15-17 октября 2002 г. Материалы конференции. -СПб., изд. РГГМУ, 2002. - с. 43

8. Denis К. Alexeev, Valentina V. Galtsova Ecological state of marine bottom ecosystems in marginal seas of the Russian Arctic// Fifth Workshop on Land Ocean Interactions in Russian Arctic (LOIRA). Moscow, Russia. November 12-15,2002. - p. 5-6

9. Алексеев Д.К. Мейобентос и его использование для оценки экологического состояния арктических морей России// Седьмая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых ученых и специалистов. Аннотации работ по грантам Санкт-Петербургского конкурса 2002 г. для студентов, аспирантов и молодых специалистов. - СПб: изд. СПбГУ, 2002.

- с. 40-41

Подписано в печать 10. 04. 06. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 858 Санкт-Петербург, ООО «АБЕВЕГА», Московский пр., д. 2/6 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 69-299

¿P£6¿L

83 64

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Алексеев, Денис Константинович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ОКРАИННЫХ МОРЕЙ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

1.1 Гидрологический режим района исследований.

1.2 Гидрохимический режим района исследований.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 3. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ МАКРОБЕНТОСНЫХ

СООБЩЕСТВ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И В

УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ.

3.1 Качественный состав макробентоса.

3.2 Количественное распределение макробентоса.

3.3 Видовая структура донных биоценозов.

3.4 Трофическая структура донных биоценозов макробентоса.

3.5 Биогеографическая структура донных сообществ макробентоса

3.6 Воздействие факторов среды на распределение макробентосных организмов.

Глава 4. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ МЕЙОБЕНТОСНЫХ СООБЩЕСТВ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И В

УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ.

4.1 Качественный состав мейобентоса.

4.2 Количественное распределение мейобентоса.

4.3 Многокритериальная оценка загрязнения морских придонных вод и грунтов как среды обитания мейобентоса.

4.4 Воздействие факторов среды на распределение мейобентосных организмов.

Глава 5. ВОЗМОЖНОЕ ЛОКАЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ИСТОЧНИКОВ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЕ НА ДОННЫЕ СООБЩЕСТВА.

5.1 Пищевые цепи и сети: общие понятия.

5.2 Накопление радионуклидов в гидробионтах и пути миграции радиоизотопов в экосистемах Баренцева моря.

5.3 Аккумуляция радионуклидов морским планктоном в Баренцевом море.

5.4 Аккумуляции радионуклидов бентосом в Баренцевом море.

5.5 Радиоактивное загрязнение морских рыб в Баренцевом море

5.6 Состояние экосистемы Мурманской банки сразу после гибели АПК «Курск».

5.7 Оценка влияния возможного радиоактивного загрязнения на изменение биоты морских сообществ в районе работ при подъеме, транспортировке и постановке в док АПК «Курск».

Глава 6. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МОРСКИХ ДОННЫХ ЭКОСИСТЕМ С ПОМОЩЬЮ БИОНДИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИНТЕГРАЛЬНОЙ ТОКСКИЧНОСТИ ПОРОВЫХ ВОД.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России"

Актуальность работы. В связи с планированием в арктических морях новых видов хозяйственной деятельности человека остаются актуальными исследования по изучению степени загрязненности их акваторий. Особую опасность представляет загрязнение донных осадков, которые не только обладают способностью аккумулировать различные вещества, в том числе и токсиканты, но и могут служит вторичным источником загрязнения.

Традиционные методы химического и физико-химического анализа не позволяют интегрально оценить экологическую обстановку в различных акваториях Мирового океана. Современные антропогенные воздействия на водные экосистемы весьма сложны, и даже при контроле значительного количества абиотических параметров всегда остается сомнение, что какие-либо влиятельные факторы все же остались неучтенными. Наконец, реакция экосистем существенно зависит не только от состава факторов, но и от их взаимодействия. Известно, что суммарная токсичность водной среды может меняться в зависимости от соотношения различных загрязнителей в смесях.

Возникает необходимость использования и разработки новых методов для оценки экологического состояния среды, позволяющих получить интегральную оценку.

В решении данной проблемы ключевую роль может сыграть применение биологических методов. Состояние биоты определяется всем состоянием среды и четко реагирует на негативные воздействия любого происхождения, независимо от их учета и степени изученности.

Информативным и практически удобным объектом для оценки состояния морских экосистем Арктики в условиях загрязнения окружающей среды является бентос. Его высокая информативность в отношении состояния морской среды определяется тем, что по сравнению с другими группами организмов бентос наиболее стабилен во времени, характеризует локальную ситуацию в пространстве, способен представить изменения экосистемы в ретроспективе.

Цель настоящей работы - оценка экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России на основе анализа состояния донных экосистем в естественных условиях и при антропогенной нагрузке с использованием различных методов: биоиндикации, биотестирования и многокритериальной оценки.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить структуру и организацию бентосных сообществ в шельфовой зоне арктический морей России.

2. На основании анализа структурных характеристик бентосных сообществ оценить экологическое состояние морских донных экосистем в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки.

3. Выявить факторы и окружающей среды, определяющие распределение бентосных организмов в арктических морях России.

4. Изучить последствия возможного локального воздействия источников радиоактивного загрязнение на донные сообщества.

5. Выполнить многокритериальную оценку загрязнения морских придонных вод и грунтов как среды обитания мейобентосных организмов.

6. Оценить экологическое состояние морских донных экосистем с помощью метода биотестирования на основе определения интегральной токсичности поровых вод.

В ходе работы над диссертацией были сформулированы, обоснованы и вынесены на защиту следующие основные положения:

1. Оценка экологического состояния морских донных экосистем с помощью биоиндикации.

2. Многокритериальная оценка состояния морских придонных вод и донных осадков в шельфовой зоне арктических морей России.

3. Новый подход в оценке состояния морских донных осадков с использованием метода биотестирования.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1. получены новые сведения о пространственном распределении качественных и количественных характеристик бентосных сообществ в шель-фовой зоне арктических морей России.

2. впервые проведена оценка экологического состояния морских донных экосистем на основе анализа структуры и организации сообществ мелких донных организмов (мейбентоса) в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки.

3. выявлены основные факторы и параметры окружающей среды, формирующие состав и структуру бентосных сообществ в прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики в районах повышенного антропогенного воздействия.

4. выполнена многокритериальная оценка состояния морских придонных вод и донных отложений для окраинных морей российского сектора Арктики.

5. впервые получена оценка экологического состояния морских осадков с помощью метода биотестирования на основе определения интегральной токсичности поровых вод.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы при планировании и проведении долговременного гидробиологического мониторинга в шельфовой зоне арктических морей России. Обширная информация о локализации донных биоценозов может служить материалом для верификации модельных переносов радиоактивных полей от источника загрязнения в различных направлениях. Практическую ценность представляет разработанный и впервые апробированный метод, позволяющий получить интегральную оценку состояния морских грунтов, при проведении исследований, связанных с изучением степени загрязненности донных осадков морских акваторий.

Апробация работы. Основные положения диссертации неоднократно докладывались на: 1) итоговых сессиях ученого совета РГГМУ (2000, 2001, 2002); 2) международной научной конференции Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон (2002); 3) Седьмой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов (2002); 4) Fifth Workshop on Land Ocean Interactions in Russian Arctic (LOIRA). (Moscow, Russia. 2002); 5) The Second AMAP International Symposium on Environmental Pollution of the Arctic: Extended Abstract (Rovaniemi, Finland. 2002).

Публикации. Основные положения работы опубликованы в двух статьях и семи тезисах докладов. Всего по теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста и включает в себя введение, 6 глав с 54 таблицами и 79 рисунками, заключение, выводы и приложение. Список литературы содержит 100 наименований, из которых 24 - на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Алексеев, Денис Константинович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенной работы и анализа литературы можно сделать следующие выводы:

1. Таксономический список макробентоса Мурманского мелководья включает 192 вида животных. Разница в количественных характеристиках (по биомассе) в различных сообществах макробентоса составляет несколько порядков величин. В среднем биомасса составляет десятки и сотни грамм на 1 м2 площади дна. Распределение макробиоценозов в шельфовой зоне Мурманского мелководья носит мозаичный характер. Их видовая, трофическая и биогеографическая структура определяется характером грунта, направлением придонных течений и процессом седиментогенеза.

2. На обследованной акватории идентифицирован 21 таксон мейобентоса (в основном ранга отряд, класс). Количественные характеристики (плотность поселений и биомасса) мейобентоса, его подразделений и отдельных групп менялись в пределах 2-3 порядков величин. На всей исследуемой акватории, как правило, по численности доминировал эвмейобентос, по биомассе - псевдо-мейобентос. Два важных экологических фактора, которые в большой мере определяют характер пространственного размещения мейобентоса в естественных, ненарушенных средах - это гранулометрический состав грунта и концентрация органического вещества в донных осадках.

3. Сводный индекс состояния придонных вод и донных отложений, рассчитанный на основе интегральных показателей качества морских вод и грунтов, варьировался в пределах от 0,06 до 0,29 (ближе к левой границе класса), при среднем значении 0,12, что соответствует I и III классу качества. Максимальные значения зафиксированы в устье р. Печоры и в районе Новосибирских островов, а минимальные на двух станциях, расположенных вблизи устья р. Индигирки. В целом же можно охарактеризовать исследуемые акватории морей как умеренно загрязненные.

4. В прибрежной зоне морей и эстуариях Российской Арктики, в районах повышенного антропогенного воздействия основными факторами, определяющими пространственное распределение бентосных организмов, являются: а) основные характеристики воды и донных отложений, традиционно рассматриваемые, как наиболее значимые для биоты факторы (соленость, прозрачность, величина водородного показателя, содержание кислорода, гранулометрические характеристики; б) содержание в донных отложениях углеводородов (содержание асфальтенов, в настоящей работе - очевидно антропогенного происхождения); в) содержание в донных отложениях металлов (Со, N1, Уа, Си); г) содержание в донных отложениях радионуклидов (226Яа, 40К, 137Сэ), как природного, так и антропогенного происхождения.

5. Анализ структуры и организации сообществ мелких донных организмов (мейбентоса) в естественных условиях и в условиях антропогенной нагрузки показал, что экологическое состояние биоты большей части обследованных акваторий (исключая некоторые прибрежные районы) можно считать близким к среднемноголетней норме. Значительные антропогенные нарушения структуры бентоса (по сравнению с биологической нормой для рассмотренных абиотических условий) отмечены лишь вблизи портовых акваторий (бухта Тикси).

6. При залповом выбросе радионуклидов, которое могло возникнуть при аварии во время подъема, транспортировки или постановки в док АПК "Курск", кратковременное повышение уровня радиации едва ли оказало какое-либо существенное воздействие на локальные донные сообщества, если оценка воздействия производилась бы сразу после аварии. Почти сразу на изменение радиационной обстановки отреагирует лишь мейобентос (мелкие донные организмы размером 0.1-3 мм), изменением биологического разнообразия и количественных характеристик. Крупные донные организмы — макробентос - будут накапливать радионуклиды в своих организмах в течение какого-то послеаврийного периода.

7. Перспективным методом экспресс-оценки экологического состояния морских донных осадков является применение метода биотестирования на основе определение интегральной токсичности поровых вод. Определение интегральной токсичности морских донных осадков в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря показало, что ее пространственное распределение характеризуется уменьшением по мере продвижения к открытой части моря. Следовательно, ее уровень определяется близостью к источнику загрязнения.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю — доктору биологических наук, профессору В.В. Гальцовой за направление исследований и поддержку в написании диссертации; искреннюю признательность По-гребову В.Г. за предоставленные материалы, собранные в ходе экспедиции МЭРА-95, сотруднику лаборатории Морских исследований ЗИН РАН к.б.н. Кулангиевой Л.В., сотруднику кафедры Прикладной экологии РГГМУ Гутни-ченко В.Г. за научные консультации и конкретную помощь во время работы над диссертацией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведены комплексные исследования по оценке экологического состояния шельфовой зоны арктических морей России с использованием методов биондикации, биотестирования и метода сводных показателей.

В качестве индикатора экологического состояния морских донных экосистем использовался мейобентос - своеобразный комплекс мелких донных животных, приспособившийся к условиям существования в капиллярных пространствах между частицами грунта. Мейобентосные организмы обладают рядом преимуществ перед макробентосом, что делает их очень удобным объектом для мониторинговых исследований. В ходе нашего исследования удалось установить, что мейобентос быстрее реагирует на радиоактивное загрязнение путем изменения своего таксономического разнообразия и количественных характеристик, а макробентос — более инертный компонент, менее подверженный воздействию этого фактора.

Значительные изменения качественных и количественных характеристик мейобентосных сообществ зафиксированы в районах основных портов вдоль трассы Северного Морского Пути (Амдерма, Диксон, Тикси, Певек). Развитие промышленных и хозяйственных предприятий прибрежных городов, быстрый рост численности населения, вероятно, привели к большим объемам организованных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков.

Полученные результаты подтверждаются другими нашими исследованиями, проведенными в Кольском заливе и сопредельных водах Баренцева моря. Согласно этим данным происходит уменьшения уровня интегральной токсичности морских донных осадков по мере продвижения к открытой части моря. Кольский залив является одновременно местом разгрузки наземной водной системы, районом интенсивного судоходства и местом расположения целого ряда крупных гражданских и военных портов. Загрязнение распространяется по всей акватории залива и выносится в открытое море.

Рассчитанный на основе натурных данных и действующих нормативов ПДК сводный индекс, характеризующий состояние морских придонных вод и грунтов в шельфовой зоне арктических морей России, свидетельствует о загрязненной среде (И — класс качества). В дальнейшем планируется продолжить работу в этом направлении, в частности, произвести многокритериальную оценку состояния морских донных отложений с учетом токсичности и подвижности тяжелых металлов.

Рекомендуется проводить долгосрочный экологический мониторинг в районах повышенного антропогенного воздействия: районы с оживленным судоходством; разгрузки крупных наземных водных систем, транспортирующих промышленные и бытовые стоки; акватории портов. При этом в программу мониторинга следует включать мейобентосные организмы в качестве информативного и практически удобного объекта для оценки экологического состояния морских донных экосистем. К факторам среды, требующим особого внимания при проведении мониторинга в морях Российской Арктики, следует отнести: органические соединения, металлы (N1, Со, V, Си) и содержание искусственных

137 радионуклидов Сб.

Особое внимание стоить обратить на загрязнение Енисейского залива це-зием-137.

211

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Алексеев, Денис Константинович, Санкт-Петербург

1. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям за 1995 год. -Обнинск, 1995.

2. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям за 1996 год. -Обнинск, 1997.

3. Зенкевич Л. А. Биология морей СССР. М.-Л. Изд-во АН СССР. 1963. 739 с. Израэль Ю. А. Радиоактивное загрязнение земной поверхности. Вест. Ран 1998.

4. Т. 68. N10. С. 898-915. Израэль Ю. А., ЦыбаньА. В. Антропогенная экология океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1989, - 527 с. Кленова М. В. Геология Баренцева моря. М., 1960. 367 с.

5. Кобленц-Мишке О. И. Фотосинтетическая первичная продукция. Биологические ресурсы океана. М. Наука. 1985. С. 48 62. Кузнецов А.П. Экология донных сообществ шельфовых зон Мирового океана.

6. М.: Наука, 1980. 244 с. Кузнецов А. П., Дандо П., Шмелев И. П., Денисенко С. Г., Ефимов Б. В., Демидов А. М., Шубко В. М. Радионуклиды в донной фауне района нахождения АЛЛ "Комсомолец" (Норвежское море). Изв. РАН. Сер. Биол. 1995. N 4. С. 467-471.

7. Крутских Б.А. Основные закономерности изменчивости режима арктическихморей в естественных гидрологических периодах. — JL: Гидрометеоиздат, 1978-91 с.

8. Ляхин Ю.И. Современное экологическое состояние морей СНГ. Учебное пособие. СПб.: РГГМИ, 1994. - 143 с.

9. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Щипа Е., Риссанен К. Радионуклиды в экосистеме региона Баренцева и Карского морей. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1994. -235 с.

10. Матишов Г.Г., Савинова Т.Н. Загрязнение морских экосистем Арктики// Российская Арктика: на пороге катастрофы. М.: Центр экологической политики России, 1996, С. 30-46

11. Лисицын А. П. Маргинальный фильтр океанов. Океанология. 1994. N 5. С. 735747.

12. Лисицын А. П., Виноградов М. Е. Глобальные закономерности распределения жизни в океане и их отражение в составе осадков. Образование и распределение биогенных осадков. Изв. АН СССР. Сер. Геол. 1982. N 4. С. 5-24.

13. Макиевский В.О. Экология морского мейобентоса: Автореф. дис. . докт. биол. наук. М., 2005. 45 с.

14. Матишов Г. Г., Денисов В. В. Экосистемы и биоресурсы европейских морей России на рубеже XX-XXI веков. Мурманск. Изд-во ООО" МИЛ-1999". 1999.127 с.

15. Матишов Г. Г., Дробышева С. С. Общие закономерности структуры и развития морских экосистем европейской Арктики. Эволюция экосистем и биогеография морей европейской Арктики. Спб. Наука. 1994. С. 9-30.

16. Матишов Д. Г., Матишов Г. Г. Радиационная экологическая океанология. Апатиты. 2001.148 с.

17. Матишов Г. Г., Матишов Д. Г., Назимов В. В. Уровни и основные направления переноса радионуклидов в Баренцевом и Карском морях. Карта. Масштаб 1: 4704075. Рованиеми, Финляндия. 1994.

18. Матишов Г. Г., Матишов Д. Г, Намятов А. А. Уровни и основные направленияпереноса искусственных радионуклидов в морях Западной Арктики. 3 съезд по радиационным исследованиям. М. 1997. С. 313-314.

19. Матишов Г. Г., Павлова JI. Г. Общая экология и палеография полярных океанов. Л. Наука. 1990. 224 с.

20. Матишов Г. Г., Шабан А. Ю., Матишов Д. Г. Новые данные о роли желобов в биоокеанологии шельфа Земли Франца-Иосифа и Новой Земли. Апатиты. 1992. 46 с.

21. Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 270 с.

22. Несветова Г. И., Чепурнов А. Н. Сезонная изменчивость первичной продукции Баренцева моря. Вопросы промысловой океанологии Северного бассейна. Мурманск. 1989. С. 139-154.

23. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. ГН № 2.1.7.12-1-2004

24. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйствен-ное значение. М:, ВНИРО, 1999.

25. Перцев Л.А. Биологические аспекты радиоактивного загрязнения моря. М.: Атомиздат, 1978. - 160 с.

26. Погребов В. Б., Гальцова В. В., Фокин С. И. Мейо- и микробентос района При-разломного месторождения нефти: оценка состояния в целях экологического мониторинга. // Освоение шельфа арктических морей России. СПб. 1995 а. С. 367-369.

27. Погребов В. Б., Гальцова В. В., Фокин С. И. Мейо- и микробентос района При-разломного месторождения нефти: оценка состояния в целях экологического мониторинга. Вестник СПбГУ. 1995 б. Сер. 3, вып. 4 (24). С. 9-19.

28. Уланова Е.С., Забелин В.Н. Методы корреляционного и регрессионного анализа в агрометеорологии. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - 207 с.

29. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений (А. В. Цыбань, ред). JL, Гидрометеоиздат. 1980. 184 с.

30. Тимофеев С. Ф. Экология онтогенеза эвфаузиевых ракообразных (Crustacea, Euphausiacea) северных морей. СПб. Наука. 1996. 156 с.

31. Фадеева Н.П. Свободноживущие нематоды как компонент мейобентоса в экосистемах япономорского шельфа: Автореф. дис. . докт. биол. наук. Владивосток, 2005. 41 с.

32. Численко Л. Л. Роль Harpacticoida в биомассе мезобентоса на некоторых биотопах фитали мелководья Белого моря. Вопросы гидробиол. Зоол. журн. 1961. Т. 40, вып. 7. С. 983-996.

33. Численко Л.Л. Номограммы для определения веса водных организмов по размерам и форме тела (морской мезобентос и планктон). Л.: Наука, 1968. -106 с.

34. Шереметевский А. М. 1978. Роль мейобентоса в биоценозах шельфа южного Сахалина, восточной Камчатки и Новосибирского мелководья // Исслед. фауны морей. Т. 35, N 430. 134 с.

35. Шелутко В.А. Численные методы в гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -239 с.

36. Шуйский В.Ф., Евдокимов И.И., Михнин А.Е., Белов М.М. Количественная оценка многофакторного воздействия на сообщества макрозообентоса //

37. Sea in 1989-1990. STUK-A. 1993. V. 105. P. 35. Kolatschek J., Eicken H., Alexandrov M., U. Yu, Kreyscher M. The sea-ice cover of the Arctic Ocean and the Eurasian marginal seas// Berichte zur Polarforschung,v.212, 1996, -P. 2-16

38. Mare M.F. A study of a marine bentic community with special reference to the microorganisms// Mar. Biol. Ecol., 1942. Vol. 108., P. 103-135.

39. Pogrebov V.B., Fokin S.I., Galtsova V.V., Ivanov G.I. Benthic communities as influenced by nuclear testing and radioactive waste disposal off Novaya Zemlya in the Russian Arctic// Marine Pollution Bulletin, Vol. 35, Nos 7-12, pp. 333-339, 1997

40. Mare M. F. A study of a marine benthic community with special reference to the microorganisms. Mar. Biol. Ass. U. K. 1942. V. 25. P. 517-554.

41. Marchant R., Mitchell P., Norris R. Distribution of benthic invertebrates along a disturbed section of the La Trobe River, Victoria: an analysis based on numerical classification // Austral. J. Mar. and Freshwater Res. 1984 - V.35, N3 - P. 355-374

42. Montagna P. A. 1984. Competition for dissolved glucose between meiobenthos and sediment microbes // Exp. Mar. Biol. Ecol. Vol. 76. P. 177-190.

43. Ott J., Rieger P., Enderes F. 1982. New mouthless interstitial worms from the sulphide system: symbiosis with procaryotes // P. S. Z. N. J. Mar. Ecol. Vol. 3. P. 313-333.

44. Renaud-Debyser I. 1963. Recherches ecologiques sur la fauna interstitielle des sables (Bassion d'Arcachon, ile de Bimini, Bahamas) // Vie Milieu. Suppl. 15. 157 p.

45. SaetreR., FoynL., KlugsoyrL, LoengH. The Barents Sea Ecosystem-Man and Barents Sea Ecosystem. Groningen. 1992. 30 p.

46. Shannon C. E., Weaver W. 1963. The mathematical theory of communication. Urbana. 177 p.

47. Sherman K. M., CoullB. C. 1980. The response of meiofauna to sediment disturbance // Exp. Biol. Ecol. Vol. 46. P. 59-71.

48. Solberg T., Hellstrom Y., Eikelmann I. M. H. Radiocesium in marine fish, shrimps and scallops in coastal waters of Northern Norway and in the Barents Sea-measured over period of two years. Environmental Radioactivity in the Atctic.

49. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1981. - P. 1255 - 1263. Warwick R. M. Species size distribution in marine benthic communities // Oecologia (Berl.). - 1984.-61.-P. 32-41.