Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период

Миронова, Татьяна Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период"

На правах рукописи

МИРОНОВА Татьяна Владимировна

ОЦЕНКА ТОКСИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ НИЖНЕГО ДОНА ЗА МНОГОЛЕТНИЙ ПЕРИОД

Специальность 25.00.27 -Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ростов-на-Дону, 2006

Работа выполнена на кафедре геоэкологии и прикладной геохимии Ростовского Государственного университета

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

член-корр. РАН, профессор Никаноров Анатолий Максимович

Официальные оппоненты: доктор географических наук

Лурье Петр Михайлович

доктор географических наук Бердников Сергей Владимирович

Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал Российского

научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов

Защита состоится: 25 января 2006 года в часов на заседании Диссертационного совета Д 212.208.12 в Ростовском Государственном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет, ауд. 210.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке РГУ по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « » декабря 2005 г.

Ученый секретарь , ^—

диссертационного совета, с*'о •

к.г.н., доцент Т.А. Смагина

СЪОО£А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Хозяйственное преобразование природы Нижнего Дона началось еще в средние века. Темпы преобразований существенно возросли после 3060-х годов XX столетия. В настоящее время бассейн Дона является одним из наиболее освоенных в сельскохозяйственном и промышленном отношении. Современная водохозяйственная система бассейна р. Дон, в том числе в нижнем течении, отличается исключительной сложностью и включает в себя все категории водопользования: промышленное, хозяйственно - бытовое, орошаемое земледелие, сельскохозяйственное водоснабжение, рыбное хозяйство, водный транспорт и энергетику.

В нижнем течении Дон является основным источником водоснабжения городов и населенных пунктов Ростовской области. Водопользователями являются различные отрасли промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства.

Плотность населения в бассейне Нижнего Дона весьма велика. Основная часть его живет в городах: Ростове-на-Дону, Таганроге, Шахты, Новочеркасске, Волгодонске, Новошахтинске, Каменске-Шахтинском. Средняя плотность населения, здесь в 5 раз выше среднероссийского показателя (44 чел/км2).

Проблема состояния водных объектов в бассейне Нижнего Дона находится в центре пристального внимания общественности, особенно в последнее время, когда стало ясно, что водные ресурсы близки или уже находятся в критическом состоянии. Экологическая обстановка в бассейне Дона систематически анализируется специалистами по управлению водными ресурсами, охране и мониторингу загрязнения вод, охране здоровья населения (Минприродресурсы, Росгидромета, Госсанэпиднадзора и др.), что находит отражение в официальных публикациях производственного характера, ведомственных документах, на страницах текущих докладов о состоянии окружающей среды регионального и государственного уровня. По мнению большинства из них, данные, накопленные к настоящему времени, показывают, что вследствие антропогенного воздействия ситуация в бассейне Дона, которая начала резко ухудшаться с 60-х годов, в настоящее время привела к устойчивому дефициту водоснабжения.

Важнейшей причиной негативных изменений, происходящих в экосистеме Нижнего Дона, является загрязнение токсичными и особо опасными химическими веществами; тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, хлорорганическими пестицидами (ХОП). Загрязнение и

истощение поверхностных вод суши

воздействием, усугубляет существующий устойчивый дефицит хозяйственно - питьевого водоснабжения.

Наиболее полные ряды многолетних наблюдений за состоянием и загрязненностью ПВС в бассейне Дона накоплены государственной службой наблюдений (ГСП) Росгидромета. Система мониторинга качества ПВС Росгидромета обладает наиболее проработанными нормативно-методическими документами, учитывающими международные, в том числе европейские, рекомендации и стандарты. Пробы анализируются по большому набору показателей: физико-химических, гидрологических, гидробиологических и др.

По данным сети ГСН Росгидромета, содержание токсичных загрязняющих веществ (ЗВ) (соединений меди, цинка, ртути, нефтепродуктов, фенолов, ХОП) в воде Нижнего Дона в течение длительного времени практически постоянно превышает установленные нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК). Однако, оценки токсического компонента загрязнения донской воды, в особенности за многолетний период, практически не проведено. Мы не встретили также исследований закономерностей пространственно - временной динамики загрязненности водной экосистемы токсичными химическими веществами.

Особый интерес представляет анализ зависимостей развития гидробиологических сообществ от уровня загрязнения воды токсичными химическими веществами. Ведь именно присутствие токсичных веществ в поверхностных водах чаще всего является основной причиной гибели гидробионтов, исчезновения организмов, обитателей чистых вод, нарушений трофической структуры водной экосистемы.

Недостаточная изученность проблемы токсического загрязнения экосистемы Нижнего Дона определяет необходимость проведения исследований в этом направлении. Цель работы.

Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона и выявление тенденций многолетних изменений на основе анализа гидрохимических, гидробиологических данных сети ГСН Росгидромета, а также данных токсикологических исследований на основе биотестирования. Основные задачи исследований:

1) собрать, систематизировать материалы и провести анализ данных о загрязненности воды токсичными химическими веществами, а также о качестве воды по гидробиологическим показателям и данным биотестирования за вторую половину XX в.;

2) исследовать многолетнюю пространственно - временную динамику загрязненности воды токсичными веществами: соединениями меди, цинка, ртути, нефтепродуктами, фенолами и ХОП;

3) рассчитать тренды концентраций токсичных веществ за многолетний период;

4) провести сравнительную оценку развития планктонных биоценозов и уровня токсического загрязнения воды;

5) дать интегральную оценку токсического загрязнения воды Нижнего Дона по химическим, гидробиологическим и биотестовым показателям;

6) сопоставить изменения уровня токсического загрязнения воды Нижнего Дона с динамикой сбросов сточных вод в водные объекты Ростовской области за многолетний период.

Научная новизна работы:

1) впервые проведен анализ пространственно - временной динамики загрязнения воды Нижнего Дона тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, ХОП за последние 30 лет, позволивший оценить уровень токсического загрязнения водных ресурсов;

2) предложены новые подходы к оценке загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона на основе разработанных критериев токсического загрязнения воды по химическим показателям за многолетний период;

3) использованы новые принципы сравнительной оценки токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона по комплексу химических, гидробиологических и биотестовых показателей. Основные защищаемые положения:

1) анализ позволяет установить: временные периоды с различным уровнем загрязнения воды Нижнего Дона тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, ХОП (1968-1990 гг.), (1991-1997 гг.), (19982000 гг.); изменения пространственного распределения токсичных загрязняющих веществ за весь период (1968-2000 гг.);

2) оценка токсического загрязнения воды Нижнего Дона на основе использования новых показателей свидетельствует, что степень токсичности воды колеблется в рангах от «слабо токсичной» до «чрезвычайно токсичной»;

3) химические и биотестовые показатели дополняют друг друга и дают сходные результаты оценки качества воды и свидетельствуют о токсическом загрязнении воды Нижнего Дона и в целом о неблагополучном состоянии водной экосистемы.

Исходные материалы.

Работа выполнена в период обучения автора в очной аспирантуре > Ростовского Государственного университета (РГУ) и работы в Южном

отделе Института водных проблем (ИБП) РАН. Базовым материалом для

анализа послужили первичные данные режимных наблюдений сети ГСН

Северо-Кавказского управления Росгидромета по гидрохимическим и

гидробиологическим показателям за последние 30 лет XX столетия, а также материалы научных исследований Гидрохимического института (ГХИ), РГУ, Азовского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (АзНИИРХа).

Достоверность результатов.

Общий объем проанализированных материалов составил по гидрохимическим показателям - данные более 24 ООО проб, по гидробиологическим - данные 96 проб, по биотестовым - данные 53 пробы. Данные обработаны статистически с использованием регрессионного и корреляционного анализов и компьютерной программы «Excel 7.0» для Windows'95.

Практическая значимость.

Результаты исследования, основанные на анализе информации по качеству воды, хранящейся в банке данных ГХИ Росгидромета, могут быть использованы с целью усовершенствования существующей системы мониторинга поверхностных вод суши в бассейне Нижнего Дона и повышения ее эффективности.

На основании полученных результатов по оценке закономерностей пространственно-временной динамики загрязненности воды, данных о наиболее загрязненных участках реки и о составе токсического загрязнения будет предложена Севкавгидромету программа пересмотра системы мониторинга качества вод Нижнего Дона в части оптимизации расположения пунктов отбора проб, программы наблюдений и анализа проб воды. Результаты изучения пространственно-временной динамики изменения концентраций ЗВ и сопоставления с динамикой сбросов сточных вод (одной из основных причин загрязнения) положены в основу разработки прогнозов уровня загрязненности воды Нижнего Дона на ближайшие 3-5 лет.

Опыт обобщения многолетних данных мониторинга Росгидромета в бассейне Нижнего Дона может быть использован в других регионах с напряженной водохозяйственной обстановкой. Основные положения диссертации используются в учебном процессе в РГУ при изучении курсов экологии и охраны окружающей среды в части водных объектов.

Апробация работы.

Материалы диссертации изложены и обсуждены на 3-й Всероссийской школе молодых ученых и специалистов «Геоэкология на современном этапе развития наук о земле» (сентябрь 2001 г., г. Аксай); на выставке «Экология и промышленность» (май 2002 г., г. Ростов-на-Дону); на итоговых сессиях Ученого совета ГХИ (Ростов-на-Дону 2003, 2004 г.); на

научном симпозиуме студентов, аспирантов, молодых ученых (г. Томск, 2001); на научной конференции по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в государствах - участниках СНГ (г. Санкт-Петербург, 2002), на 8-м съезде гидробиологического общества РАН (г. Калининград, 2001), на 6-м Всероссийском гидрологическом съезде (г. Санкт-Петербург, 2004), на Всероссийской научно - практической конференции (г. Волгоград, 2004).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 9 работ. Результаты исследования вошли в отчеты: «Провести анализ и дать оценку многолетних тенденций изменения загрязненности поверхностных вод суши приоритетными, в том числе токсичными, загрязняющими веществами и выноса реками России биогенных, органических и приоритетных загрязняющих веществ в моря» по плану Росгидромета на 2002-2004 гг.; «Оценка тенденций и наиболее опасных изменений качества воды р. Дон в нижнем течении под влиянием длительного антропогенного воздейст-' вия (зарегулирования стока и урбанизации)» по плану НИОКР Росгидро-

мета на 2000-2001 гг.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы. Общий объем работы 170 страниц, она проиллюстрирована 13 рисунками и 64 таблицами. В списке литературы 142 работы.

Автор выражает благодарность научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, член-корр. РАН, профессору A.M. Ни-канорову; а также доктору биологических наук, профессору Т.А. Хору-жей; доктору геолого-минералогических наук, профессору В.Е. Закрут-кину; коллективу кафедры геоэкологии и прикладной геохимии РГУ; A.A. Миронову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и V задачи исследования, указаны научная новизна и положения, выносимые

на защиту, а также сведения о теоретической и практической значимости работы.

* Глава 1. Физико-географическая, геологическая

характеристика и водный режим Нижнего Дона

Река Дон — одна из крупнейших рек европейской части территории России. Протяженность ее составляет 1870 км, площадь водосбора -

442 тыс. км2. Протяженность нижнего течения р. Дон (Нижнего Дона) от Цимлянского водохранилища до Таганрогского залива составляет 313 км.

Большая часть бассейна Нижнего Дона расположена в зоне черноземов: южных, обыкновенных, северо-приазовских, западно-предкавказс-ких, а также темно- и светло - каштановых почв. Бассейн р. Дон расположен в юго-восточной части Русской платформы, в пределах Восточноевропейской и Скифской платформ и зоны их сочленения. Источником осадочного материала, поступающего при эрозии в русло Нижнего Дона служит широкий спектр пород от палеозоя до современных отложений и почв. В целом Нижний Дон может рассматриваться как речная система, твердый сток которой формируется в пределах этой системы. Водное питание Нижнего Дона определяется в первую очередь климатическими особенностями территории. Территория бассейна Нижнего Дона входит в степную атлантико-континентальную область умеренного климата. Это область недостаточного увлажнения с жарким, сухим летом и относительно холодной продолжительной зимой.

В бассейне Нижнего Дона в последние десятилетия наблюдаются изменения климата. Антропогенные воздействия и усилившиеся изменения климата влекут за собой изменения гидрологических характеристик р. Дон [Лурье П.М и др., 1999,2001, 2002;].

Нижний Дон характеризуется высокой степенью зарегулированности русла. На водный режим и внутригодовое распределение стока значительное влияние оказало строительство Цимлянского гидроузла в 1952 г. и заполнение Цимлянского водохранилища. При естественном режиме годовой сток Нижнего Дона в среднем составлял 27 км2. К настоящему времени объем годового стока сократился. Изменилось и распределение стока в разные фазы водного режима: весенний сток сократился, летне-осенний и зимний увеличился.

По большинству прогнозов в первой половине 21 века ожидается повышение температуры воздуха, увеличение количества атмосферных осадков и речного стока. В тоже время, исходя из темпов снижения стока в 1975-2000 гг., по другим прогнозам к 2050 г. он может еще более снизится.

Глава 2. Токсичные загрязняющие вещества

Нижнего Дона и их биологические эффекты

Характерными для Нижнего Дона ЗВ являются: соединения меди, нефтепродукты, фенолы. Также выделены характерные для Нижнего Дона приоритетные ЗВ (присутствие их в воде в концентрациях выше ПДК вызывает интоксикацию гидробионтов): соединения меди, цинка, ртути, нефтепродукты, фенолы, ХОП. Эти вещества рассмотрены в исследовании.

Токсичные свойства ЗВ, присутствующих в воде, делают ее токсичной для водных организмов. Анализируемые ЗВ относятся к разным классам опасности, поэтому параметры их токсичности отличаются (соединения ртути и ХОП — вещества 1-го класса опасности; соединения меди, цинка, нефтепродукты, фенолы - вещества 3-го класса опасности).

Поступая в водные экосистемы, ЗВ включаются в их метаболизм, участвуют в различных физико-химических процессах. Негативные последствия загрязнения для биоты зависят от поведения ЗВ в водной экосистеме. Эффекты комплексного загрязнения нельзя оценивать как сумму эффектов ЗВ, так как эффекты могут быть не только аддитивными, но и синергетическими и антагонистическими. Прогноз их эффектов затруднен, так как имеет значение соотношение концентраций, влияние органических веществ, жесткости воды, наличия взвешенных веществ. Отклик биоты на воздействие токсичных химических веществ представляет собой комплекс адаптационно-приспособительных реакций, направленных на выживание особей и популяций

Глава 3. Материал и методика исследований

В исследовании использованы следующие материалы:

- данные режимного мониторинга ПВС Росгидромета (Северо-Кавказского управления) в бассейне Нижнего Дона со времени их начала по химическим (с 1968 г.) и по биологическим показателям (с 1981 г.) и до 2000г.;

- данные научных исследований по биотсстированию воды и донных отложений Нижнего Дона, проводившегося на пунктах и створах сети ГСН Росгидромета в 1987-1995 г. сотрудниками ГХИ и в 2001 г. с участием автора;

- данные специалистов, работающих в бассейне Нижнего Дона, по состоянию экосистемы Нижнего Дона по гидробиологическим показателям.

Данные режимных наблюдений Росгидромета взяты из базы данных ГХИ, публикаций [Гидрохимические бюллетени, Ежегодники качества вод по химическим и гидробиологическим показателям].

Данные по химическим показателям проанализированы по 10 пунктам наблюдений (17 створам) на участке Нижнего Дона от г Волгодонска до устья реки и у г. Калач-на-Дону.

Для анализа первичных материалов использованы статистические характеристики загрязненности воды: среднеарифметическое (среднегодовое) значение концентраций, медиана, экстремальные (минимальное и максимальное) значения. Для анализа многолетних тенденций изменений загрязненности воды и расчета трендов проводили регрессионный анализ

с использованием медианных годовых концентраций по наиболее полным рядам наблюдений (за 1968-12000 гг.).

С целью выявления зависимостей показателей биомассы и численности фито - и зоопланктона в районе г Ростова - на - Дону и концентраций соединений меди, цинка, ртути, нефтепродуктов, фенолов за период 1981 - 2000 гг. проведены корреляционный и регрессионный анализы.

Биотестирование выполнялось на основе методик, соответствующих требованиям руководящих документов [Методическое...., 1990; Рекомендации, 1994;].

В ходе биотестирования устанавливали наличие острого или хронического токсического действия. В качестве показателей токсичности использовали тест-реакции выживаемости и плодовитости тест-объектов. Использовали биотесты на дафниях, водорослях, коловратках, инфузориях, рыбах гуппи. Критерием токсичности служило отклонение показателей от контроля.

Глава 4. Результаты исследований. Пространственно-временная

динамика загрязнения воды Нижнего Дона

токсичными химическими веществами

Систематический анализ загрязненности поверхностных вод суши (ПВС) СССР осуществлялся главным управлением Гидрометеорологической службы с 1964 г. В дальнейшем была создана ГСН Росгидромета. В бассейне Нижнего Дона наблюдения проводятся Северо-Кавказским Управлением гидрометеорологической службы (УГМС) Росгидромета на 41 пункте, 55 створах.

В первые годы становления системы мониторинга в бассейне Нижнего Дона (50-е годы) - работы проводились на небольшом числе створов (4—5 створов), но постепенно район наблюдений расширялся. К концу 70-х годов систематическими наблюдениями было охвачено более 10 пунктов. К этому времени расширился и перечень определяемых химических показателей, с конца 60-х годов были начаты работы по определению концентраций ЗВ - меди, цинка, нефтепродуктов, фенолов, ХОП. Наиболее полные ряды наблюдений имеются с 1968 г. по меди, цинку, нефтепродуктам. Определения концентраций ртути, фенолов, ХОП были менее регулярными и проводились не на всех створах.

В течение первых лет 1968-1978 гг. наблюдения проводились на 17 створах Нижнего Дона, число проб не превышало 3000, а в последующие годы оно возросло на порядок и составило 22264 пробы. Увеличилась частота наблюдений. В связи с резко отличающимся объемом материалов за 1968-1978 гг. (первый период) и 1979-2000 гг. (второй период) при анализе эти периоды рассмотрены нами отдельно.

Концентрации токсичных ЗВ, как разовые, так и медианные величины, варьировали в широком диапазоне в течение всего периода исследований. Во втором периоде диапазон колебаний несколько сузился в сравнение с первым периодом за счет снижения максимальных величин. Так, в 1968-1978 гг. максимальные разовые концентрации составляли: для меди - 0,090 мг/л (в створе «г. Ростов-на-Дону, 1 км ниже города»), цинка - 1,0 мг/л (в створе «г. Азов, выше города»), фенолов - 0,64 мг/л (в створе «г. Волгодонск, 32,5 км ниже города»), а в последующий период

1978-2000 гг. составили 0,040 мг/л, 0,055 мг/л, 0,057 мг/л соответственно (табл. 1). Исключением явились нефтепродукты, для которых максимальные величины возросли с 3,19 мг/л в 1968-1978 гг. до 5,4 мг/л в

1979-2000 гг. В целом анализ по разовым концентрациям показал, что с момента начала наблюдений к 2000 г. выявлена тенденция снижения загрязненности донской воды. Оценка по медианным значениям концентраций дала неоднозначные ответы. Средний уровень загрязненности во втором периоде возрос в сравнение с первым по медианным концентрациям меди (с 0,007 до 0, 012 мг/л), фенолов (с 0,015 до 0,021 мг/л), но снизился по медианным концентрациям цинка (с 0,049 до 0, 027 мг/л), нефтепродуктов (с 2,07 до 1,05 мг/л) (табл. 1).

В течение 1979-2000 гг. хорошо просматриваются временные интервалы с разным уровнем загрязненности отдельными ЗВ. Так, для загрязненности соединениями меди и цинка выделяются периоды: 19791990 гг., 1991-1997гг., 1998-2000 гг., что видно при расчете трендов (рис. 1). Для нефтепродуктов в большинстве створов наблюдалось снижение загрязненности к 1990 г., и последующее повышение к 2000 г. (рис. 2). Наиболее высокий уровень загрязненности фенолами зарегистрирован в 1979-1991 гг., к 2000 г. он снизился. В целом для всех рассматриваемых ЗВ максимальные уровни загрязненности выявлены в 1979-1990 гг., минимальные - в 1991-1997 гг. В 1998-2000 гг. отмечено повышение уровня загрязненности.

За весь период наблюдений (1968-2000 гг.) произошло изменение пространственной картины и состава загрязнения. Если в 1968-1978 гг. более загрязненными были нижние участки реки, то к 2000 г. более за-^ грязненными стали верхние участки Нижнего Дона (табл. I). В первом

' периоде наиболее высокий уровень загрязнения отмечался по ХОП (до 20

ПДК), нефтепродуктам (до 15 ПДК), фенолам (до 15 ПДК), меди и цинк (до 5 ПДК), во втором периоде - по ртути (до 60 ПДК), фенолам (до 21 ► ПДК), нефтепродуктам (до 17,6 ПДК), меди (до 12 ПДК), ХОП (до 5

ПДК).

Таблица 1

Пространственно-временные изменения загрязненности воды Нижнего Дона токсичными химическими веществами в течение 1968-2000 гг.

Показатель, пределы Количество Наиболее загрязненные участки по максималь- Изменения состава загрязнения в

колебаний медианы проб ным Хм разные периоды 1979-2000 гт.

ХздГЩК: 1968- 1979- 1968-1978 гг. 1979-2000 гг.

1968-1978 1978 2000

1979-2000 гг. гг гг.

Соединения меди: 751 5036 Нижние Верхние Высокие концентрации в 1979-

2=5 1990 гт., низкие в 1991-1998гг.;

0-12 повышение к 2000 г.

Соединения цинка: 640 5050 Нижние Нижние и верхние Высокие концентрации в 1979-

0-4,9 1990 гг., низкие (ниже ПДК) в

0-2,7 1991-1997 гг, рост к 2000 г.

Соединения ртути: 4 420 Наблюдения не про- Наиболее загрязнен Снижение к 2000 г. против 1996-

10-60* водились *** створ «ниже г. Ростова- 1997 гг.

0-5 на-Дону»

Нефтепродукты: 583 5707 Нижние Верхние Высокие концентрации в 80 годы,

3.2-41.4 низкие в начале 90-х,

0-21 рост к 2000 г.

Фенолы: 638 3819 Нижние Верхние Повышение к 1990 г, снижение к

0-15 2000 г.

0-21

ХОП: 65 2232 Наблюдения не про- Наблюдения не прово- Высокий уровень в 1975-1978 гт;

0-20" 2681 22264 водились*** дились*** снижение к 2000 г.

0-5

* - в числителе данные за 1991-1997 гг., в знаменателе - за 1998-2000 гг., **- в числителе данные за 1975-1978 гг, в зна-

менателе - за 1979-2000 гг.; ***- сравнение не проводилось из-за малых рядов наблюдений.

годы

С м к г/дм3 ®

8 1

годы

С мкг/дм3

5 и

годы

Рис. 1. Изменения загрязненности соединениями меди воды р. Дон в районе г Волгодонска в разные временные периоды к в течение 1978-2000 гт по медианным концентрациям

А-1978-1990 гг.; Б-1991-1996 гг.; В - 1997-2000 гг ;

1 - створ «4 км северо-западнее города»,

2 - створ «32,5 км ниже города».

С мг/дм3

годы

С мг/дм3 б

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

годы

Рис. 2 Изменения загрязненности нефтепродуктами воды р. Дон в районе г. Ростова-на-Дону в разные временные периоды в течение 1975-2000 гг. по медианным концентрациям

А-1975-1990 гг.; Б-1991 -2000 гг.;

1 - створ «новый водозабор»;

2 - створ «устье р. Темерник».

Наиболее проблематичным оказался анализ пространственно - временной динамики загрязнения ХОП из-за большого диапазона колебаний и относительно небольшого числа данных. В большей части проб ХОП чаще всего не обнаружены, однако значимые результаты свидетельствуют о существенных нарушениях нормативов ПДК. В настоящее время загрязненность воды ХОП невысока.

Полученные данные о тенденциях многолетних изменений загрязненности Нижнего Дона токсичными химическими веществами могут быть использованы для усовершенствования системы мониторинга ПВС в бассейне Нижнего Дона.

Глава 5. Современное состояние биоценозов Нижнего Дона и основные тенденции многолетних изменений

За время наблюдений по гидробиологическим показателям (с 80-х годов) уровень загрязненности воды по показателям развития фито- и зоопланктона чаще всего соответствовал 3-му классу (умеренно-загрязненные воды), по показателям зообентоса 4-6-му классам (загрязненные - грязные — очень грязные воды) [Ежегодники качества вод по гидробиологическим показателям]. Со временем состояние водной биоты ухудшается, в настоящее время оно характеризуется как состояние экологического напряжения, а на ряде участков в зоне влияния населенных пунктов выявлены элементы экологического регресса [Брызгало В.М., др., 2000].

Глава 6. Сравнительная оценка показателей развития планктонных биоценозов Нижнего Дона и загрязненности воды токсичными химическими веществами

По данным гидробиологических наблюдений Северо-Кавказского УГМС на Нижнем Дону в 1981-2000 гг. величины биомассы фитопланктона на одном из наиболее напряженных участков в районе г. Ростова-на-Дону варьировали в пределах 0,14-19,16 мг/л, численности - 1,1419,16 тыс. кл/л (проанализированы данные по 50 пробам). Величины биомассы зоопланктона колебались от 2,23 до 647,48 мг/л, численности -от 0,16 до 175,42 экз/л (данные по 50 пробам).

Концентрации токсичных ЗВ за этот период варьировали от "н.о." (ниже пределов определения) до 0,95 мг/л, медианные значения от "н.о." до 0,6 мг/л.

Корреляционный анализ показал, что значимыми оказались коэффициенты корреляции для следующих связей:

- биомасса фиопланктона — медианные концентрации соединений меди (положительная связь, г = 0,46, достоверность 99%);

- биомасса фитопланктона - синхронизированные концентрации соединений цинка (положительная связь, ранговый г ~ 0,51, достоверность 95 %);

- биомасса фитопланктона - синхронизированные концентрации нефтепродуктов (положительная связь, г = 0,35, достоверность 95 %);

- биомасса зоопланктона - медианные концентрации соединений меди (положительная связь, г - 0,36, достоверность 98 %);

- биомасса зоопланктона - синхронизированные концентрации соединений цинка (положительная связь, г = 0,43, достоверность 95%);

- численность зоопланктона - синхронизированные концентрации соединений цинка (положительная связь, г = 0,42, достоверность 95%). Наличие выявленных связей позволяет заключить, что соединения

меди, цинка и нефтепродукты в регистрируемом интервале концентраций •

оказывают стимулирующее действие на гидробионтов. Данные литературы по биотестированию подтверждают возможность положительного влияния малых концентраций металлов на фито- и зоопланктон. Низкие концентрации нефтепродуктов также могут стимулировать развитие аль- '

гоценозов [Гапочка Л.Д., 1981; Проблемы ..., 1985; Саут Р. и др., 1990].

В связи с комплексным характером загрязнения проведен корреляционный анализ зависимостей биомассы и численности планктонных сообществ от суммы токсичных ЗВ: соединений меди, цинка, нефтепродуктов. Сумма превышений ПДК ЗВ варьировала в пределах 0,2—24,7 ПДК. Значимая связь обнаружена для биомассы фитопланктона (положительная связь, г = 0,28, достоверность 90 %). Положительный характер связи указывает на стимуляцию развития фито- и зоопланктона комплексом загрязняющих веществ.

Полученные данные иллюстрируют трудности статистической интерпретации данных полевых гидробиологических наблюдений в связи с уровнем загрязненности воды Очевидной причиной является прежде всего недостаточность рядов наблюдений при большом размахе численных величин показателей развития сообществ. Понятно, что при малой частоте проб, которая имеет место на практике, гидробиологические характеристики отражают разные фазы развития сообществ. Наиболее точный ответ о влиянии токсичного вещества дает биотестирование, когда можно контролировать значительное число факторов, влияющих на биоту.

Глава 7. Интегральные характеристики

токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона 5

Для оценки уровня токсического загрязнения воды существуют химические и биологические методы. Химические методы измерения содержания ЗВ в воде позволяют проверить соответствие этих содержаний уста-

новленным нормативам качества воды, но с их помощью невозможно оценить реальный биологический эффект ЗВ. Биологические методы можно условно разделить на методы биоиндикации и биотестирования. В отличие от химических методов, биотестирование позволяет прямым путем оценить токсические свойства водной среды [Никаноров A.M. и др., 2000].

Анализ уровня токсического загрязнения Нижнего Дона по химическим показателям осуществлен на основе критериев (разработанных с участием автора), в которых учитываются классы опасности ЗВ, а ранжирование классов сделано как по отдельным группам веществ, так и по всей их сумме [Никаноров A.M. и др., 2002].

Как показал анализ медианных величин концентраций соединений меди, цинка, нефтепродуктов, фенолов, ХОП за период 1968-2000 гг., вода Нижнего Дона соответствует большому диапазону рангов от «слабо токсичной» до «чрезвычайно токсичной» (табл. 2, 3). Наибольший уровень токсического загрязнения выявлен за период 1968-1978 гг. на участках реки в районе ст. Раздорской (37 баллов), г. Азов (37 баллов), г. Ростов-на-Дону (32 балла), за 1979-2000 гг.- на участках реки в районе ст. Раздорской (103 балла), г. Ростов-на-Дону (84-97 баллов), х. Колузаево (95 баллов). При учете концентраций соединений ртути (по данным в створах пункта г. Ростов-на-Дону) вода оценена как «чрезвычайно токсичная».

За период 1979-2000 гг. выделены несколько интервалов с различным уровнем токсического загрязнения. Период 1979-1991 гг. характеризуется наибольшим уровнем загрязнения. Вода оценена рангами «высоко токсичная» и «чрезвычайно токсичная». Наибольшее количество участков реки (60-88 % от общего числа створов) с оценкой воды «высоко токсичная» зарегистрировано в 1980-1985 гг. В 1992-1997 гг. уровень загрязненности падает, вода оценена как «умеренно токсичная» и «слабо токсичная». С 1998 по 2000 гг. загрязненность вновь увеличивается, хотя преобладает оценка «умеренно токсичная».

Таким образом, несмотря на временную изменчивость уровня токсического загрязнения, в целом можно говорить о значительном загрязнении донской воды токсичными химическими веществами в 1968—2000 гг.

Анализ результатов биотестирования воды Нижнего Дона за многолетний период показал наличие токсического действия на биоту в большинстве проб. В большинстве случаев по набору биотестов вода проявляла острое или хроническое токсическое действие. Токсичной была 41 проба из проанализированных 56, то есть 73 % (табл.4)

Таблица 2

Оценка токсического загрязнения воды Нижнего Дона по химическим показателям за 1968-1978 гг.

№ Пункты, створы наблюдений У ровень загрязненности (баллы)* за го,с ы наблюдений

со со <т> о> со о о с- СП о> см о ч СП ю о> со гО) г- N. с» т— со О) 2 8 со

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 г. Калач-на-Дону, 0,5 км ниже г.; г. Волгодонск,4 км сев - зап г; г. Волгодонск, 32,5 км ниже г.; г. Константиновск, 2 км ниже г; г Семикаракорск, 1 км выше г; г. Семикаракорск,, 6,5 км ниже г, ст. Раздорская, 0,2 км ниже ст ; пгт Багаевский, 0,5 км выше пгт; пгт Багаевский, 1,5 км ниже пгт; г. Ростов-на-Дону, 6,5км выше г.; г. Ростов-на-Дону, Н водозабор; г. Ростов-на-Дону, устье р Тем-к; г Ростов-на-Дону, 1 км ниже г.; х Колузаево, 0,5 км ниже х., г Азов, 1 км выше г., г. Азов, 0,5 км ниже г.; х Дугино, 0,5 км ниже х., 4 4 5 5 4 4 4 5 5 4 5 4 4 4 4 4 5 5 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 28 37 32 24 26 18 37 37 4

Всего 18 22 4 5 12 32 40 45 32 42 252

"Приняты следующие оценки уровня токсического загрязнения 4 - умеренно токсичная; 5 - высоко токсичная; «-» - данные отсутствуют

Таблица 3

Оценка токсического загрязнения воды Нижнего Дона по химическим показателям за 1979-2000 гг.

Пункты N8* Уровень загрязненности (баллы) за годы наблюдений

1979г. 1980г I 1981г. 1982г. 1983г. 1984г. 1985г. со 00 О) 1987г. 1988г. 1989г. 1990г. .......—I 1991г. ! 1992г. 1993г. 1994г. 1995г. 1996г. 1997г. 1998г. 1999г. 2000г. Всего

1 4 5 5 5 5 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 4 3 4 4 4 4 93

2 4 5 4 4 5 4 5 4 4 4 5 4 4 3 4 5 3 3 4 4 4 4 93

3 4 5 3 4 6 6 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 93

4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 - - - 4 4 4 4 4 4 87

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 - 4 - 4 4 4 4 90

6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 - - 5 3 4 4 3 5 4 93

7 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 5 4 4 4 4 4 5 5 4 103

8 . - - - - 5 5 5 5 5 5 4 4 - - 5 - 4 - 4 4 55

9 - - - - - 5 5 5 5 5 5 5 5 - - 5 - 4 4 5 4 62

10 - - 5 5 5 5 - 5 4 5 4 5 5 4 3 3 3 4 4 4 4 4 84

11 4 4 5 5 4 5 5 5 4 5 4 4 4 4 4 3 3 4 4 3 4 4 94

12 4 5 5 6 4 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 97

13 4 4 5 5 5 5 4 5 4 5 4 4 4 3 4 4 3 4 4 4 4 93

14 4 5 5 5 4 5 5 5 4 5 4 4 4 3 4 3 3 4 4 4 4 4 95

15 4 5 5 5 5 5 5 4 4 5 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 4 4 94

16 4 5 4 5 4 5 5 5 4 5 4 4 4 3 4 3 3 4 4 4 4 4 94

17 4 5 5 5 4 5 4 4 4 5 4 4 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 93

Всего (7) Ю 00 со 00 (О (О N го СО о О) со со о 00 ю г«. г». г- ю г- ■ч-с- о> со о ю со ■ч- 3 ■ч- ю 00 со со со £ СО (О 1513

* - обозначения номерами пунктов и створов по табл. 2; ** - приняты следующие оценки уровня токсического загрязнения:

4- умеренно токсичная; 5 - высоко токсичная, «-» - данные отсутствуют.

Таблица 4

Доля проб, в которых обнаружено токсическое действие на дафний (Д), водоросли (В), парамеций (П), коловраток (К)

Пункт наблюдений Число проб с токсическим действием (общее число проб)

д В п К Всего

1 Устье р. Сев Донец 2(2) 1 (2) - - 3(4)

2 Выше г Ростов, 6,5 км 2(4) - - - 2(4)

3. Ростов, водозабор 1 (2) 0(1) 0(1) - 1 (4)

4 Устье р Темерник 5(6) 1(2) 2(2) 1 (1) 9(11)

5 Ростов, водоканал 2(4) 1 (2) 1(2) 1 (1) 5(9)

6 Колузаево 4(5) 2(2) 2(2) 1 (1) 9(10)

7 Азов 4(4) 1 (1) 2(3) 2 (2) I 9 (10)

8. Дугино 1 (1) 1 (1) 1(1) I 3(3)

9. рук. Песчаный, 0 км 0(1) - - 0(1)

Всего 21 (29) 6(Ю) 8(11) 6(6) 41 (56)

Наиболее часто острое токсическое действие проявляли пробы воды, отобранные в створе «г. Ростов-на-Дону, ниже устья р. Темерник». Высокий уровень токсичности выявлен в целом в районе г. Ростова-на-Дону. При рассмотрении временных изменений биотестовых показателей отмечено снижение токсичности воды в 90-е годы в сравнение с 80-ми. Донные отложения Нижнего Дона также оказались токсичными для гидро-бионтов.

В комплексе имеющиеся данные по химическим и биологическим показателям подтверждают уже сложившееся мнение специалистов о неблагополучном состоянии водной экосистемы Нижнего Дона.

Глава 8. Сброс сточных вод и динамика

токсического загрязнения воды Нижнего Дона

Закономерности тенденций многолетних изменений уровня загрязнения токсичными ЗВ могут быть обусловлены рядом причин, прежде всего это может быть сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод. Сопоставление динамики сброса сточных вод в водоемы Ростовской области и изменений токсического загрязнения воды Нижнего Дона позволило заключить следующее. За период 1988-2000 гг. выявлено снижение объема сбросов сточных вод и массы сбросов отдельных ЗВ в водные объекты Ростовской области (рис. 3). Наибольшие объемы сбросов ЗВ и в целом сточных вод отмечали до 1991 г., в этот период выявлен и максимальный уровень загрязненности воды. С 1992 г. началось снижение объемов сбросов. В это время наблюдается и минимальный уровень загрязненности воды. Период 1998-2000 гг. характеризуется некоторым увеличением сбросов и повышением уровня загрязненности. Таким образом,

наблюдается сходная динамика изменений массы сбросов ЗВ, объемов сбросов сточных вод с изменениями уровня загрязненности воды. А

тонны

1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000

годы

тыс. тонн

годы

Рис. 3. Динамика массы сбросов загрязняющих веществ в водные объекты Ростовской области в 1988-2000 гг. А -1 - медь, 2 - цинк; Б - нефтепродукты.

Однако, темпы изменений отличаются: масса ЗВ в сточных водах уменьшилась почти в 10 раз, а концентрации ЗВ в воде существенно меньше, например, меди и цинка, снизились в основном в 2-3 раза.. Сходная диспропорция отмечена и при исследованиях на р. Северский

Донец [Закруткин В.Е.. 2001]. Диспропорция между количеством сбрасываемых ЗВ в Ростовской области и с Украины и концентрациями ЗВ в воде в устье Северского Донца, по мнению авторов, объясняется влиянием рассредоточенных неконтролируемых источников. Характер и степень воздействия этих источников в целом в бассейне Нижнего Дона практически не изучен [Янгулова H.A., 2001].

Наибольший вклад в загрязнение воды Нижнего Дона вносят промышленные, бытовые, дренажные воды, воды с оросительных систем, интенсивное судоходство и особенно, неорганизованные стоки с сельхозугодий. В 2001 г. выявлено 1400 предприятий, забирающих и сбрасывающих воду в водоемы Ростовской области. Особого внимания заслуживает проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Основными источниками его являются нефтехранилища, вклад их в загрязнение вод- «

ных объектов на территории Ростовской области составляет 50 %. Здесь расположено 43 нефтебазы [Закруткин В.Е., 2001].

Другими важными и неконтролируемыми источниками загрязнения являются полигоны (чаще просто свалки) твердых бытовых отходов. *

Существенный вклад в загрязнение водных объектов Нижнего Дона вносят также аэрогенные потоки ЗВ, в первую очередь, тяжелых металлов. Так, на водосборе Цимлянского водохранилища, которое оказывает значительное влияние на качество воды Нижнего Дона, суточные атмосферные выпадения содержат меди 12 г/км2, цинка 47 г/км2. Наиболее мощными и практически неконтролируемыми источниками загрязнения являются поверхностные стоки с сельхозугодий, поставляющие основную часть пестицидов, значительное количество тяжелых металлов.

Значительный вклад в загрязнение Нижнего Дона вносят притоки: Северский Донец, Темерник, Аксай, Сал, Маныч. После впадения Северского Донца в воде, взвесях, осадках Нижнего Дона в 1,5-3 раза увеличивается концентрация тяжелых металлов (меди, цинка, др.) [Хованский А. Д, 1990]. В низовьях Дона основными источниками загрязнения являются сточные воды гг. Ростов-на-Дону, Аксай, Азов.

Сложившаяся неблагоприятная обстановка в экосистеме Нижнего Дона требует выполнения комплекса водоохранных мероприятий; они уже осуществляются. Объемы капиталовложений в реконструкцию и строительство очистных сооружений уже существенно возросли, например, с 2000 по 2003 г. в 30 раз.

Выводы

Анализ данных наблюдений сети ГСН Росгидромета за период 19682000 гг. позволил заключить, что на всех участках Нижнего Дона вода загрязнена токсичными и особо опасными химическими соединениями: ртути, хлорорганическими пестицидами (веществами 1-го класса опасности), меди, цинка, нефтепродуктами, фенолами (веществами 3-го класса опасности), которые обнаруживаются в концентрациях, превышающих установленные нормативы ПДК. Уровень токсического загрязнения воды Нижнего Дона, согласно разработанным критериям, колеблется от «слабо» до «чрезвычайно токсичной», чаще всего в пределах «умеренно» - «высоко токсичной». Высокий уровень загрязненности токсичными веществами в течение всего времени наблюдений зарегистрирован на всех участках реки, особенно в районе населенных пунктов: г. Семикаракорска, ст. Раздор-ской, г. Ростова-на-Дону, г. Азова.

При анализе тенденций многолетних изменений загрязненности за период 1968-2000 гг. и расчете линейных трендов выделено несколько периодов с разным уровнем загрязненности. Наибольший уровень отмечен в 1979-1990 гг., (медианные величины концентраций превышали нормативы ПДК в 3-20 раз). В 1991-1997 гг. уровень загрязненности снизился и величины концентраций редко превышали ПДК В период 1998-2000 гг. зарегистрирован новый рост загрязненности воды Нижнего Дона (концентрации ЗВ превышают ПДК в 2-6 раз). В целом за 1968-2000 гг. выявлено снижение загрязненности воды Нижнего Дона к 2000 г., выраженное на большинстве участков реки. Произошло изменение пространственной картины загрязнения. В 1968-1978 гг. более загрязненными были нижние участки реки, к 2000 г. загрязненными стали и верхние участки Нижнего Дона При сравнении загрязненности донской воды токсичными веществами с гидробиологическими показателями выявлена положительная связь между концентрациями в воде соединений меди, цинка, нефтепродуктов и биомассой фитопланктона, а также концентрациями меди и цинка и биомассой и численностью зоопланктона. Положительная связь выявлена также между суммарным уровнем загрязненности и биомассой фитопланктона. Водная биота Нижнего Дона, по данным специалистов, продолжает оставаться в состоянии экологического напряжения с элементами экологического регресса на ряде участков в зоне влияния населенных пунктов.

Высокий уровень загрязнения токсичными химическими веществами соответствует результатам биотестирования, указывающим на токси-

ческое действие проб воды и донных отложений на гидробионтов -представителей основных трофических уровней водной экосистемы, проявляющееся в ряде створов.

5. Важнейшей очевидной причиной загрязнения донской воды является сброс сточных вод, о чем свидетельствует сходная направленность изменений уровня загрязненности воды Нижнего Дона токсичными химическими веществами с динамикой массы сбросов ЗВ и объемов сбросов сточных вод. Однако, темпы изменений отличаются, что объясняется существованием неконтролируемых источников загрязнения.

6. Данные по закономерностям многолетней пространственно - временной динамики загрязненности воды Нижнего Дона токсичными химическими веществами, ее особенностям на отдельных участках реки, изменению состава загрязнения могут быть использованы с целью совершенствования системы мониторинга поверхностных вод суши в бассейне Нижнего Дона.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Методические подходы к оценке токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за 50 лет // Проблемы геологии и освоения недр. Труды V Международного симпозиума имени академика Усова М.А. - Томск. STT., 2001,- С. 535 - 536.

2. Оценка токсического воздействия на экосистему бассейна Нижнего Дона // Тезисы докладов VIII съезда Гидробиологического общества РАН. Т.2. Калининград, 2001. С. 189 - 190. (в соавторстве с Хоружей Т. А., Косменко Л.С.).

3. Тренды концентраций токсикантов (меди, фенолов, нефтепродуктов) в воде Нижнего Дона // Тезисы докладов научной конференции по результатам исследования в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнений природной среды в государствах-участниках СНГ, посвященной 10-летию образования Межгосударственного Совета по гидрометеорологии. - СПб. Гидрометеоиздат, 2002. С.101 - 103. (в соавторстве с Никаноровым A.M., Хоружей Т.А.).

4. Основные тенденции загрязнения токсикантами дельты р. Дон // Экологические исследования Азовского моря и побережья. Т.4. Коллектив авторов - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002. С. 79 - 89. (в соавторстве с Никаноровым A.M., Хоружей Т А,).

5. Химические показатели в оценке токсического загрязнения Нижнего Дона // Метеорология и гидрология, 2002. №11. С.68 - 74. (в соавторстве с Никаноровым A.M., Хоружей Т.А., Страдомской А.Г.).

6. Возможные зависимости состояния природных биоценозов Нижнего Дона от загрязнения токсичными веществами // Тезисы докладов VI Всероссийского Гидрологического съезда. СПб. Гидрометеоизда!, 2004. С. 145 - 147. (в соавторстве с Хоружей Т. А.).

7. Поиск зависимостей пресноводных планктонных биоценозов от загрязнения токсичными химическими веществами // Экологические проблемы загрязнения водных ресурсов Волжского бассейна. Тезисы Всероссийской научно- практической конференции. Волгоград, 2004. С. 64 -66. (в соавторстве с Никаноровым A.M., Хоружей Т.А.).

8. Биотестирование в оценке эколого-токсикологического состояния водных объектов в бассейне Нижнего Дона // Водные ресурсы, 2004. Т.31. №2. С. 209 - 214. (в соавторстве с Никаноровым A.M.. Хоружей Т.А., Страдомской А.Г.).

9. Планктонные биоценозы и токсическое загрязнение водной экосистемы Нижнего Дона // Экологический вестник научных центров Черноморского Экономического Сотрудничества, 2004. №3. С.70 - 77. (в соавторстве с Никаноровым A.M., Хоружей Т.А.).

Подписано в печать 14 12 05 Формат 60x84 1Лв Офсетная печать Физ печ. л 1,0. Тираж 100 зкз Заказ № 510

ИПО РГПУ: 344082. г Ростов-на-Дону, ул Большая Садовая, 33

ZjQOG - » 18

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Миронова, Татьяна Владимировна

Введение

1 Физико-географическая, геологическая характеристика и водный режим Нижнего Дона.

2 Токсичные загрязняющие вещества Нижнего Дона и их биологические эффекты.

2.1 Краткая характеристика токсичных загрязняющих веществ Нижнего

Дона.

2.2 Влияние на фитопланктон.

2.3 Влияние на зоопланктон.

2.4 Влияние на зообентос.

3 Материал и методика исследований.

3.1 Материал исследований.

3.2 Методика исследований

3.2.1 Химические показатели.

3.2.2 Биологические показатели.

4 Результаты исследований. Пространственно - временная динамика загрязнения воды Нижнего Дона токсичными химическими веществами

4.1 Сбор, анализ и обобщение данных наблюдений Росгидромета.

4.2 Многолетняя динамика уровня загрязненности.

4.2.1 Соединения металлов (меди, цинка, ртути).

4.2.2 Нефтепродукты.

4.2.3 Фенолы.

4.2.4 Хлорорганические пестициды.

4.3 Общие закономерности пространственно - временных изменений.

4.4 Тренды концентраций.

5 Современное состояние биоценозов Нижнего Дона и основные тенденции многолетних изменений.

5.1 Фитопланктон.

5.2 Зоопланктон.

5.3 Макрозообентос.

6 Сравнительная оценка показателей развития планктонных биоценозов Нижнего Дона и загрязненности воды токсичными химическими веществами.

6.1 Общие подходы.ИЗ

6.2 Фитопланктон и концентрации загрязняющихвеществ.

6.3 Зоопланктон и концентрации загрязняющих веществ.

6.4 Возможные зависимости биомассы и численности планктоценозов от загрязненности токсичными химическими веществами.

7 Интегральные характеристики токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона.

7.1 Химические критерии токсического загрязнения.

7.2 Биотестирование воды и донных отложений.

7.2.1 Материалы исследований биотестирования воды и донных отложений

7.2.2 Анализ результатов биотестирования воды и донных отложений.

7.2.3 Общая оценка токсичности по биотестовым показателям.

8 Сброс сточных вод и динамика токсического загрязнения воды Нижнего

Дона.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период"

Актуальность исследования.

Хозяйственное преобразование природы Нижнего Дона началось еще в средние века. Темпы преобразований существенно возросли после 30-60-х годов XX столетия. В настоящее время бассейн Дона является одним из наиболее освоенных в сельскохозяйственном и промышленном отношении. Современная техническая водохозяйственная схема бассейна р. Дон, в том числе в нижнем течении, отличается исключительной сложностью и включает в себя все категории водопользования: промышленное, хозяйственно - бытовое, орошаемое земледелие, сельскохозяйственное водоснабжение, рыбное хозяйство, водный транспорт и энергетику.

Плотность населения в бассейне Нижнего Дона весьма велика. Основная часть населения живет в городах: Ростове-на-Дону, Таганроге, Шахты, Новочеркасске, Волгодонске, Новошахтинске, Каменске-Шахтинском. Средняя плотность населения, здесь в 5 раз выше среднероссийского показателя (44 чел/км2).

Проблема состояния водных объектов в бассейне Нижнего Дона находится в центре пристального внимания, особенно в последнее время, когда стало ясно, что водные ресурсы бассейна близки или уже находятся в критическом состоянии.

Экологическая обстановка в бассейне Дона систематически анализировалась и анализируется специалистами по управлению водными ресурсами, охране и мониторингу загрязнения вод, охране здоровья населения (Минприродресурсы, Росгидромета, Госсанэпиднадзора и др.), что находит отражение в официальных публикациях производственного характера, ведомственных документах, на страницах текущих докладов о состоянии окружающей среды регионального и государственного уровня. По мнению большинства специалистов данные, накопленные к настоящему времени, показывают, что вследствие антропогенного воздействия ситуация в бассейне Дона, которая начала резко ухудшаться с 60-х годов, в настоящее время привела к устойчивому дефициту водоснабжения.

Важнейшей причиной негативных изменений, происходящих в экосистеме Нижнего Дона, является загрязнение токсичными химическими веществами; тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, хлорорганическими пестицидами (ХОП). Загрязнение и истощение поверхностных вод, вызванное антропогенным воздействием, усугубляет существующий устойчивый дефицит хозяйственно - питьевого водоснабжения.

Наиболее полные ряды многолетних наблюдений за состоянием и загрязненностью поверхностных вод суши в бассейне Дона накоплены государственной службой наблюдений (ГСН) Росгидромета. Система мониторинга качества поверхностных вод Росгидромета обладает наиболее проработанными нормативно-методическими документами, учитывающими международные рекомендации и стандарты. Пробы анализируются по большому набору показателей: гидрохимических, гидрологических, гидробиологических и др.

По данным сети ГСН Росгидромета, содержание токсичных загрязняющих веществ (соединений меди, цинка, ртути, нефтепродуктов, фенолов, ХОП) в воде Нижнего Дона в течение длительного времени практически постоянно превышает установленные нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК). Однако, оценки токсического компонента загрязнения донской воды, в особенности за многолетний период, практически не проведено. Не выявлены закономерности пространственно - временной динамики загрязнения водной экосистемы токсичными химическими веществами.

Недостаточная изученность проблемы токсического загрязнения экосистемы Нижнего Дона определяет необходимость проведения исследований в этом направлении.

Цель работы.

1) собрать, систематизировать материалы и провести анализ информации о загрязненности воды токсичными химическими веществами, а также о качестве воды по гидробиологическим показателям и данным биотестирования за вторую половину XX в.;

3) рассчитать тренды концентраций токсичных веществ за многолетний период;

4) провести сравнительную оценку развития планктонных биоценозов и уровня токсического загрязнения воды;

Научная новизна работы: 1) впервые проведен анализ пространственно - временной динамики загрязнения воды Нижнего Дона тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, ХОП за последние 30 лет, позволивший оценить уровень токсического загрязнения водных ресурсов;

Основные защищаемые положения: 1) анализ позволяет установить: временные периоды с различным уровнем загрязнения воды Нижнего Дона тяжелыми металлами, нефтепродуктами, фенолами, ХОП (1968-1990 гг.), (1991-1997 гг.), (1998-2000 гг.); изменения пространственного распределения токсичных загрязняющих веществ за весь период (1968-2000 гг.); 2) оценка токсического загрязнения воды Нижнего Дона на основе использования новых показателей свидетельствует, что степень токсичности воды колеблется в рангах от "слабо токсичной" до "чрезвычайно токсичной"; 3) химические и биотестовые показатели дополняют друг друга и дают сходные результаты оценки качества воды и свидетельствуют о токсическом загрязнении воды Нижнего Дона и в целом о неблагополучном состоянии водной экосистемы.

Исходные материалы.

Работа выполнена в период обучения автора в очной аспирантуре Ростовского Государственного университета (РГУ) и работы в Южном отделе Института водных проблем (ИВП) РАН. Базовым материалом для анализа послужили первичные данные режимных наблюдений сети ГСН СевероКавказского управления Росгидромета по гидрохимическим и гидробиологическим показателям за последние 30 лет XX столетия, а также материалы научных исследований Гидрохимического института (ГХИ), РГУ, Азовского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (АзНИИРХа).

Достоверность результатов.

Достоверность результатов обеспечивается большим массивом использованной информации, накопленной с момента начала наблюдений Росгидромета на Нижнем Дону до конца XX века. Общий объем проанализированных материалов составил по гидрохимическим показателям -данные более 24 ООО проб, по гидробиологическим - данные 96 проб, по биотестовым - данные 53 пробы. Данные обработаны статистически с использованием регрессионного и корреляционного анализов и компьютерной программы "Excel 7.0" для Windows'95.

Практическая значимость.

Результаты исследования, основанные на анализе информации по качеству воды, хранящейся в банке данных Росгидромета, могут быть использованы с целью усовершенствования существующей системы мониторинга поверхностных вод суши в бассейне Нижнего Дона и повышения ее эффективности.

На основании полученных результатов по оценке закономерностей пространственно - временной динамики загрязненности воды, данных о наиболее загрязненных участках реки и о составе токсического загрязнения будет предложена Севкавгидромету программа пересмотра системы мониторинга качества вод Нижнего Дона в части оптимизации расположения пунктов отбора проб, программы наблюдений и анализа проб воды. Результаты изучения пространственно - временной динамики изменения концентраций ЗВ и сопоставления с динамикой сбросов сточных вод (одной из основных причин загрязнения) положены в основу разработки прогнозов уровня загрязненности воды Нижнего Дона на ближайшие 3-5 лет.

Государственном университете при изучении курсов экологии и охраны окружающей среды в части водных объектов.

Апробация работы.

Материалы диссертации изложены и обсуждены на 3 - й Всероссийской школе молодых ученых и специалистов "Геоэкология на современном этапе развития наук о земле" (сентябрь 2001 г., г. Аксай); на выставке "Экология и промышленность" (май 2002 г., г. Ростов - на - Дону); на итоговых сессиях Ученого совета ГХИ (Ростов - на - Дону 2003, 2004 г.); на научном симпозиуме студентов, аспирантов, молодых ученых (г. Томск, 2001); на научной конференции по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в государствах - участниках СНГ (г. Санкт - Петербург, 2002), на 8-м съезде гидробиологического общества РАН (г. Калининград, 2001), на 6-м Всероссийском гидрологическом съезде (г. Санкт-Петербург, 2004), на Всероссийской научно - практической конференции (г. Волгоград, 2004).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 9 работ. Результаты исследования вошли в отчеты: "Провести анализ и дать оценку многолетних тенденций изменения загрязненности поверхностных вод суши приоритетными, в том числе токсичными, загрязняющими веществами и выноса реками России биогенных, органических и приоритетных загрязняющих веществ в моря" по плану Росгидромета на 2002-2004 гг.; "Оценка тенденций и наиболее опасных изменений качества воды р. Дон в нижнем течении под влиянием длительного антропогенного воздействия (зарегулирования стока и урбанизации)" по плану НИОКР Росгидромета на 2000-2001 гг.

Структура и объем диссертации:

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Миронова, Татьяна Владимировна

Выводы

1. Анализ данных наблюдений сети ГСН Росгидромета за период 1968 -2000 гг. позволил заключить, что на всех участках Нижнего Дона вода загрязнена токсичными и особо опасными химическими соединениями: ртути, хлорорганическими пестицидами (веществами 1-го класса опасности), меди, цинка, нефтепродуктами, фенолами (веществами 3-го класса опасности), которые обнаруживаются в концентрациях, превышающих установленные нормативы ПДК. Уровень токсического загрязнения воды Нижнего Дона, согласно разработанным критериям, колеблется от "слабо" до "чрезвычайно * токсичной", чаще всего в пределах "умеренно" - "высоко токсичной". Высокий уровень загрязненности токсичными веществами в течение всего времени наблюдений зарегистрирован на всех участках реки, особенно в районе населенных пунктов: г. Семикаракорска, ст. Раздорской, г. Ростова - на - Дону, г. Азова.

2. При анализе тенденций многолетних изменений загрязненности за период 1968 - 2000 гг. и расчете линейных трендов выделено несколько периодов с разным уровнем загрязненности. Наибольший уровень отмечен в 1979-1990 гг., (медианные величины концентраций превышали нормативы ПДК в 3-20 раз). В 1991-1997 гг. уровень загрязненности снизился и величины концентраций редко превышали ПДК. В период 1998 - 2000 гг. зарегистрирован новый рост загрязненности воды Нижнего Дона (концентрации ЗВ превышают ПДК в 2-6 раз). В целом за 1968-2000 гг. выявлено снижение загрязненности воды Нижнего Дона к 2000 г., выраженное на большинстве участков реки. Произошло изменение пространственной картины загрязнения. В 1968 - 1978 гг. более загрязненными были нижние участки реки, к 2000 г. загрязненными стали и верхние участки Нижнего Дона

3. При сравнении загрязненности донской воды токсичными веществами с гидробиологическими показателями выявлена положительная связь между концентрациями в воде соединений меди, цинка, нефтепродуктов и биомассой фитопланктона, а также концентрациями меди и цинка и биомассой и численностью зоопланктона. Положительная связь выявлена также между суммарным уровнем загрязненности и биомассой фитопланктона. Водная биота Нижнего Дона, по данным специалистов, продолжает оставаться в состоянии экологического напряжения с элементами экологического регресса на ряде участков в зоне влияния населенных пунктов.

4 .Высокий уровень загрязнения токсичными химическими веществами соответствует результатам биотестирования, указывающим на токсическое действие проб воды и донных отложений на гидробионтов - представителей основных трофических уровней водной экосистемы, проявляющееся в ряде створов.

6 Данные по закономерностям многолетней пространственно - временной динамики загрязненности воды Нижнего Дона токсичными химическими веществами, ее особенностям на отдельных участках реки, изменению состава загрязнения могут быть использованы с целью совершенствования системы мониторинга поверхностных вод суши в бассейне Нижнего Дона.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Миронова, Татьяна Владимировна, Ростов-на-Дону

1.А. Экологические модификации и развитие биоценозов // Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Тр. междунар. симп. J1. Гидрометеоиздат. 1991. С.18-40.

2. Балоде М.Я. Адаптация морских одноклеточных водорослей к воздействию тяжелыми металлами // Экспертная водная токсикология. 1990. Вып.1. С.98-104.

3. Беус А.А, Григорян C.B. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. М. Недра. 1975. 280 с.

4. Бигон М. Харпер Дж, Таусенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. М. Мир. 1989. Т.2. 477 с.

5. Биогеохимический цикл тяжелых металлов в экосистеме Нижнего Дона./ ред. Бессонов O.A., С.Л.Белова, Д.И.Водолазкин, О.Г.Кикина и др. Ростов-на-Дону. Изд-во РГУ. 1991 . 112 с.

6. Борзенкова И.И., Будыко М.И., Бютнер Э.К. Антропогенные изменения климата. Л. Гидрометеоиздат. 1987. 406 с.

7. Брагинский Л.П., Величко И.М., Щербань Э.П. Пресноводный планктон в токсической среде. Киев. Наукова думка. 1987. 180 с.

8. Брагинский Л.П. Некоторые принципы классификации пресноводных экосистем по уровням токсической загрязненности. // Гидробиологический журнал. 1985. № 6. С. 65-73.

9. Брагинский Л.П. Пестициды и жизнь водоемов. Киев. Наукова думка. 1972. 226 с.

10. Бронфман A.M., Дубинина В.Г., Макарова Г.Д. Гидрологические и гидрохимические основы продуктивности Азовского Моря. М. Пищевая промышленность. 1979. 288с.

11. Бронфман A.M., Хлебников Е.П. Азовское море: основы реконструкции. Л. Гидрометеоиздат. 1985.271 с.

12. Брусиловский П.М., Кожова О.М. Динамика планктона Байкала и регенерирующие процессы // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод . Сб.тр. J1. Гидрометеоиздат. 1987. Вып. 1. С.142-148.

13. Брызгало В.А., Коршун A.M., Никаноров A.M., Соколова Л.П. Гидробиологические характеристики нижних участков Дона в условиях длительного антропогенного воздействия // Водные ресурсы. 2000. Т. 27. №3. С. 357-363.

14. Будыко М.И., Анисимов О.А., Борзенкова И.И. и др. Прогноз антропогенных изменений климата и их последствий // Проблемы гидрометеорологии и окружающей среды на пороге XXI века. СПб. Гидрометеоиздат. 2000. С.35-39.

15. Будыко М.И., Винников К.Я. Влияние изменений глобального климата на водные ресурсы // Тр. 5 Всесоюз. Гидрологического съезда. Л. Гидрометеоиздат. 1988. Т.2. С.35-51.

16. Будыко М. И. Глобальная экология. М. Мысль. 1977. 327 с.

17. Будыко М. И. Климат в прошлом и будущем. Л. Гидрометеоиздат. 1980. 333с.

18. Водная экосистема Нижнего Дона: современное состояние и многолетние изменения качества воды. Серия "Качество вод". Вып. 7. Гидрометеоиздат. В печати.

19. Воловик С.П., Макаров Э.В., Семенов А.Д. Азовское море: возможен ли выход из экологического кризиса // Сб. науч. тр. АзНИИРХ. Ростов-на-Дону. 1996. С.112-125.

20. Выбор Дона // Газета. 2004. 6 (58) июнь.

21. Гапочка JI. Д. Об адаптации водорослей. М. Издательство МГУ. 1981. 79 с.

22. Георгиевский В.Ю. Оценка влияния возможных изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы рек на территории бывшего СССР // Метеорология и гидрология. 1996. № 1. С.89-99.

23. Гидрологический ежегодник // Гидрометеоиздат. Л. 1950 1967 гг.

24. Глазовский Н.Ф., Закруткин В.Е., Кирюхин A.M., Сухоруков Г.А. Охрана и рациональное использование водного бассейна Северского Донца в приграничных областях России и Украины / Трансграничные проблемы стран СНГ. М. "ОПУС". 2003. С. 10-21.

25. Материалы наблюдений за загрязненностью вод рек бассейнов Азовского, Черного и Каспийского морей // Гидрохимический бюллетень. Ростов-на-Дону. 1968-1978 гг.

26. ГОСТ 17.1.1.01-77 (ст сэв 3544-82) Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. М. 1984. 14 с.

27. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1994г." // Ростов-на-Дону. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. 1995.

28. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1995г." // Ростов-на-Дону. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. 1996.

29. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1996г." // Ростов-на-Дону. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. 1997.

30. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1997г." // Ростов-на-Дону. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. 1998.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1998 г» // Ростов-на-Дону. Госкомэкологии Ростовской области. 1999.

32. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1999 г» // Экологическая газета Дона. 2000. № % 4-8.

33. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 2000 г» // Администрация Ростовской области, Департамент природных ресурсов по Южному Региону. 2001.

34. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды в РФ» // Зеленый мир. 1999-2000.

35. Дубинина В.Г. Методические основы экологического нормирования безвозвратного изъятия речного стока и установления экологического стока (попуска). М. Экономика и информатика. 2001. 120 с.

36. Дубинина В.Г. Экологические основы использования и управления водными ресурсами южных рек России // Проблемы географии и экологии (к 90-летию проф. Д.Г.Панова). Ростов-на-Дону. 1999. С.55-79.

37. Дубинина В.Г. Экологические принципы использования и управления водными ресурсами южных рек России. Автореферат дис. докт. географических наук. М. 2003. 56 с.

38. Ежегодники качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям на территории деятельности СевКавгидромета за 1981 2000 гг. г. Ростов - на - Дону. 1982 - 2001 гг.

39. Ежегодники качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям на территории деятельности Северо-Кавказского Гидромета за 1979-2000 гг. Ростов-на-Дону. 1979 2000 гг.

40. Жилин Д.М., Перминова И.В. Ртуть в водоемах: превращения и токсичность // Природа. 2000. №11. С.43.

41. Жуков В.А., Святкина O.A. Стохастическое моделирование и прогноз агроклиматических ресурсов при адаптации сельского хозяйства к региональным изменениям климата на территории России // Метеорология и гидрология. 2000. №1. С. 100-109.

42. Жулидов A.B. Физико-химическое и химическое состояние металлов в природных водах: токсичность для пресноводных организмов // Экологическое нормирование и моделирование антропогенного воздействия на водные экосистемы. JI. 1988. Вып.1. С.78-82.

43. Закруткин В.Е. О допустимых антропогенных нагрузках на водный компонент окружающей природной среды в связи с хозяйственной деятельностью на водосборах (на примере Ростовской области) // Регион. Проблемы и перспективы. 2001. Спец. выпуск. С.29-35.

44. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. JI. Гидрометеоиздат. 1979. 375 с.

45. Израэль Ю.А., Абакумов В.А. Об экологическом состоянии поверхностных вод СССР и критериях экологического нормирования // Экологические модификации и критерии экологического нормирования Труды международного симпозиума. JL Гидрометеоиздат. 1991. С.7-17.

46. Калинкина Н.М., Бейм A.M. Метод объективной оценки патологии пищеварительной функции дафний в токсикологических исследованиях // Проблемы водной токсикологии. Межвузовский сборник. Петрозаводск. Петрозаводский госуниверситет. 1984. С.43-45.

47. Каплин В.Т., Иванова A.A., Кужекова Н. И. Миграция соединений металлов в системе вода — взвешенные вещества — донные отложения в зоне антропогенного воздействия // Труды 2 междунар. симп. JI. Гидрометеоиздат. 1985. С.568-572.

48. Кизильштейн Л.Я., Мостовой П.П., Карич В.Г., Коновалов Г.С. Экологические и экономические последствия загрязнения речных вод тяжелыми металлами // Гидрохимические материалы. 1987. Том 17.

49. Клюева В.А., Долженко Г.П., Осадконакопление в водохранилищах бассейна Нижнего Дона. Ростов-на-Дону. Изд-во РГУ. 1983. 142 с.

50. Кожова О.М., Кобанова Г. И. Аномальные явления в структуре фитопланктона Байкала. Оценка состояния водных и наземных экологических систем // Экологические проблемы Прибайкалья. Новосибирск. ВО «Наука». Сибирская издательская фирма. 1994.С.24-29.

51. Колупаев Б.И. Чувствительность тест функций как основа для выбора биотестов на токсичность водной среды // Гидробиологический журнал. 1989. Т. 25. №5. С. 52-54.

52. Константинов A.C. Общая гиробиология. М. Высшая школа. 1986. 472 с.

53. Корниенко Г.Г., Дехта В.А., Кузина В.Ф., Шишкина И.В. Эколого -генетический мониторинг загрязнения акваторий Азово Донского бассейна // Информ. Сб. № 4. М. Геоинформмарк. 2001. С.3-9.

54. Корниенко Г.Г., Кожин A.A., Воловик С.П., Макаров Э.В. Экологические аспекты биологии репродукции. Ростов-на-Дону. Эверест. 1998. 238с.

55. Коротова Л.Г., Смирнов М.П., Клименко O.A., Жемчужнова Н.В Вынос реками минеральных, биогенных и загрязняющих веществ в Азовский бассейн // Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. Апатиты. Изд-во КНЦ РАН. 2002. Том 4. С.29-38.

56. Коротова Л.Г., Тарасов М.Н., Демченко A.C. Миграция гексахлорциклогексана, метафоса и хлорофоса на водосборах // Гидрохимические материалы. 1989. Том 16. 165с.

57. Кренева C.B. К вопросу об анализе микрозоопланктона реки Темерник // Программа и тезисы конференции «Здоровье города — здоровье человека», Ростов-на-Дону. Департамент по охране окружающей среды Южного региона. 2001. С.141-145.

58. Кушнарев Ф.А., Хованский А.Д., Приваленко В.В. Эколого энергетический атлас Ростовской области. Ростов-на-Дону. Изд-во СКНЦ ВШ. 1996. 72с.

59. Линник П.Н. Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л. Гидрометеоиздат. 1986. 268с.

60. Линник П.Н. О состоянии и некоторых закономерностях миграции ионов металлов в природных водах // Геохимия природных вод. Тр. 2 междунар. симпозиума. Л. Гидрометеоиздат. 1985. С.435-440.

61. Лукьяненко В.И., Черкашин Е.А. Опыт изучения реакции избегания гидробионтами токсичных веществ в полевых условиях // Вопросы сравнительной физиологии и водной токсикологии. Сб. науч. тр. Ярославского Госуниверситета. Ярославль. 1987. С. 113-119.

62. Лурье П.М. Водный режим и баланс рек Северного Кавказа // Тезисы докладов всероссийской конференции. СПб. Гидрометеоиздат. 2001. С. 204.

63. Лурье П.М. Водные ресурсы и водный баланс Кавказа. СПб. 2002. 506с.

64. Лурье П.М., Ларионов Ю.А., Панова C.B. Предотвращение отрицательных последствий изменений климата на Нижнем Дону и Северном Кавказе в первой половине XXI столетия // Тез. докл. 4 междунар. конф. М. Арт — Бизнес Центр. 2001. С. 454-455.

65. Лурье П.М., Панов В.Д. Эколого-географические проблемы юга России. Ростов-на-Дону. Изд-во "Гефест". 1999.256 с.

66. Лурье П.М., Панов В.Д. Влияние изменений климата на гидрологический режим р. Дон в начале XXI столетия // Метеорология и гидрология. 1999. № 4.С.90-97.

67. Макаров Э.В. Проблемы сохранения и восстановления популяций осетровых и перспективы развития осетроводства в Азовском бассейне // Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биол. наук. М. АзНИИРХ. 2000. 69 с.

68. Макаров Э.В., Семенов А.Д. Экологические аспекты проблемы развития водного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азовского бассейна // Сб. науч. тр. АзНИИРХ. Ростов-на-Дону. Полиграф. 1996. С.6-20.

69. Малахов С.Г., Бобовникова Ц.И. О глобальном загрязнении рек хлорорганическими пестицидами // Геохимия природных вод. Тр. 2 междунар. симпозиума. JI. Гидрометеоиздат. 1985. С.422-427.

70. Математическая статистика / Длин A.M. M. Высшая школа. 1975. 398с.

71. Мелякина Э.И. Биологическая оценка эффективности применения солей кобальта и меди для подращивания личинок растительноядных рыб // Тез. докл. 2 Всесоюз. конференции по рыбохозяйственной токсикологии. СПб. 1991. С. 38-39.

72. Метелев В.В., Канаев А.И., Дзасохова И.Г. Водная токсикология. М. Колос. 1971.247 с.

73. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод / ред. Брызгало В.А., Хоружей Т.A. JI. Гидрометеоиздат. 1989. Вып. 2. 276 с.

74. Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М. ГЕОС. 1997. 413с.

75. Моисеенко Т.И. Экотоксикологическое обоснование критических нагрузок // Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия. Апатиты. 1999. С. 42-71.

76. Моисеенко Т.И. Экотоксикологический подход к нормированию антропогенных нагрузок на водоемы Севера // Экология. 1998. №6. С. 452461.

77. Моисеенко Т.И, Яковлев В.А. Антропогенные преобразования водных экосистем Кольского Севера. JI. Наука. 1990. 221с.

78. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния. М. Мир. 1987. 288с.

79. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / ред. Зигель X., Зигель А. М. Мир. 1993.367с.

80. Несис. А.К. Быстрое формирование генетической устойчивости к токсичной водоросли // Природа. 2000. № 9. С.83-84.

81. Никаноров A.M. Гидрохимия: Учебник.-2-е изд., перераб. и доп. СПб. Гидрометеоиздат. 2001. 444 с.

82. Никаноров A.M., Жулидов A.B. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. JI. Гидрометеоиздат. 1991. 311с.

83. Никаноров A.M., Жулидов A.B., Лапин A.C., Геков В.Ф. Кинетические характеристики процессов аккумуляции металлов биотическими и абиотическими компонентами пресноводных экосистем. ДАН СССР. 1989. Т.305. № 5. С.1274-1276.

84. Никаноров A.M., Жулидов A.B., Покаржевский А.Д. Биомониторинг тяжелых металлов в пресноводных экосистемах. Л. Гидрометеоиздат. 1985. 144с.

85. Никаноров A.M., Назарова A.A. Гарантии и контроль качества в системе мониторинга поверхностных вод суши. СПб. Гидрометеоиздат. 1996. 139 с.

86. Никаноров A.M., Страдомская А.Г. Нефтепродукты в донных отложениях пресноводных объектов // Водные ресурсы. 2003. Т.ЗО. Вып. 1. С. 106-110.

87. Никаноров A.M., Трунов Н.М. Внутриводоемные процессы и контроль качества природных вод. СПб. Гидрометеоиздат. 1999. 156 с.

88. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Бражникова Л.В., Жулидов A.B. Мониторинг качества вод: оценка токсичности. СПб. Гидрометеоиздат. 2000. 159 с.

89. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Миронова Т.В. Основные тенденции загрязнения токсикантами дельты реки Дон // Экологические исследования Азовского моря и побережья. Апатиты. Издательство КНЦ РАН. 2002. Т. 4. С.79-89.

90. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Страдомская А.Г., Миронова Т.В. Химические показатели в оценке токсического загрязнения Нижнего Дона // Метеорология и гидрология. 2002. №11. С.68-74.

91. Обзор загрязненности поверхностных вод СССР по результатам наблюдений в 1968-1978 гг. Новочеркасск. 1969- 1979гг.

92. Об особенностях осуществления государственного контроля за использованием и охраной водных объектов в целях: питьевого и хозяйствено бытового водоснабжения, а также сброса сточных и дренажных вод // Экологический вестник. 2000. №12. С.53-59.

93. Павелко B.JI. Разработать и внедрить методы объективного контроля, обработки и обобщения данных о водных ресурсах и их использовании на базе автоматизированных информационных систем применительно к ГВК. Ростов-на-Дону. 1980. 206 с.

94. Патин С А. Эколого токсикологические аспекты изучения и контроля качества водной среды // Гидробиологический журнал. 1991. Т.2. Вып. 6.С.71-75.

95. Пестициды в поверхностных и подземных водах // Мониторинг состояния окружающей природной среды. Обнинск. 1993. Серия 87. 74 с.

96. Положение о порядке составления и передачи предупреждений о возникновении стихийных (особо опасных) гидрометеорологических и гелиофизических явлений и экстремально высоком загрязнении природной среды. JI. Гидрометеоиздат. 1986. 29с.

97. Правила охраны поверхностных вод (Типовые положения). М. Госкомприрода СССР. 1991. 38 с.

98. Природа, население и хозяйство Ростовской области / ред. Смагиной Т.А., Кизицкого и др. Ростов-на-Дону. Рост. обл. ИУУ. 1994.304 с.

99. Проблемы химического загрязнения вод Мирового океана / ред. Патина С.А. JI. Гидрометеоиздат. 1985. Т.5. 118 с.

100. Ресурсы поверхностных вод СССР. Донской район. JI. Гидрометеоиздат. 1973. Т. 7. 460 с.

101. РД. 118-02-90. Методическое руководство по биотестированию воды. М. Госкомитет СССР по охране природы. 1990. 48 с.

102. РД. 52. 24. 564-96. Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Биологические методы оценки загрязненности пресноводных экосистем. СПб. 1999. Вып. 1. 60с.

103. РД 52.24.565-96. Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Биологические методы оценки загрязненности пресноводных экосистем. М. Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. 1999. Вып. 1. 23 с.

104. Р52.24.566-94. Рекомендации. Методы токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем. Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. М. 1994 .129 с.

105. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. Абакумова В.А. СПб. Гидрометеоиздат. 1992. 318с.

106. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. М. Мир. 1990. 595 с.

107. Сафронова JI.M. Особенности развития фитопланктонного сообщества Нижнего Дона в 2000 г. // Информ. Сб. № 4. М. Геоинформмарк. 2001.С.151-153.

108. Семенов А.Д., Страдомская А.Д., Павленко Л.Ф. Закономерность трансформации состава нефтепродуктов в водоемах и методология их контроля // Геохимия природных вод. Тр. 2 междунар. симпозиума. Л. Гидрометеоиздат. 1985. С.580-583.

109. Семенов В.А., Алексеева А.К. Региональные особенности климатических изменений стока рек СССР // Метеорология и гидрология. 1989. № 9. С. 9197.

110. Семенов В.А., Алексеева А.К., Дегтяренко Т.Н. Изменение стока рек России и прилегающих территорий В XX столетии // Метеорология и гидрология. 1994. № 2. С. 76-83.

111. Семенов С.М., Гельвер Е.С. Изменение годового хода среднесуточной температуры воздуха на территории России в XX веке. ДАН. 2002. Т.386. № 3. С.389-394.

112. Семенов С.М., Гельвер Е.С. Синусоидальная аппроксимация годового хода среднесуточной температуры воздуха на территории России в XX веке // Метеорология и гидрология. 2002. № 11. С.25-30.

113. Сиротенко О.Д., Абашина Е.В. Агроклиматические ресурсы и физико — географическая зональность территории России при глобальном потеплении // Метеорология и гидрология. 1998. № 3. С. 92-103.

114. Солдатова И.И. Вековые изменения сроков вскрытия рек и их связь с изменениями климата // Метеорология и гидрология. 1993. №9. С. 89-96.

115. Солдатова И.И. О сроках ледовых явлений на реках в условиях современного климата // Метеорология гидрология. 1996. № 4. С. 87-94.

116. Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море / Коллектив авторов. Апатиты, изд-во Кольского научного центра РАН. 2001.413 с.

117. Страдомская А.Г. Создание и развитие системы химико аналитического обеспечения мониторинга загрязнения поверхностных вод Советского Союза. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. доктора хим. наук. Ростов-на-Дону. 1984. 48 с.

118. Тимофеева С.С. Активность окислительных ферментов как биотест при оценки токсичности природных и сточных вод // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. JI. Гидрометеоиздат. 1987. Вып. 1. С.76-84.

119. Федоров Ю.А., Березан O.A. Величко M.JI, Предеина JT.M. Распределение и уровни концентрации ртути в атмосфере и водоемах Азовского Бассейна // Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. Апатиты. Изд-во КНЦ РАН. 2002. Том 4. С. 150-156.

120. Филенко О.Ф. Водная токсикология. Черноголовка. Изд-во МГУ. 1988. 155с.

121. Флеров Б. А. Эколого-физиологические аспекты токсикологии пресноводных животных. JI. Наука. 1989.144 с.

122. Хованский А.Д., Приваленко В.В. Геохимическая оценка состояния речной системы Нижнего Дона. Ростов-на-Дону. Изд-во РГУ. 1990. 144с.

123. Хоружая Т.А. Биотестирование в мониторинге поверхностных вод суши // Бюллетень "Использование и охрана природных ресурсов в России". М. НИА Природа. 2002. № 5-6. С.73-76.

124. Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности. М. "Экспертное бюро М". 1998. 224с.

125. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. Учебное посоьие для вузов. М. Книга Сервис. 2002. 208 с.

126. Чернышева И.В. Закономерности влияния тяжелых металлов на респираторные процессы у представителей макрозообентоса // 1 Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Тез. докл. Рига. 1989. 4П. С. 189 190.

127. Чернышева И.В. Оценка токсического воздействия сбросных вод и их компонентов (тяжелые металлы) на зообентос Нижнего Дона // Биоиндикация и биотестирование природных вод. Тез. докл. Всесоюзной конференции. Ростов-на-Дону. ГХИ. 1986. С.77.

128. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток. JI. Гидрометеоиздат. 1989. 333 с.

129. Шикломанов И.А., Линз Г. Влияние изменений климата на гидрологию и водное хозяйство // Метеорология и гидрология. 1991. № 4. С. 51 — 66.

130. Усенко Е.В. Влияние кадмия и цинка на удельную радиоактивность ДНК и белка в клетках водорослей Chlorella vulgaris Beiyer // Вопросысравнительной физиологии и водной токсикологии. Сб. науч. тр. Ярославского госуниверситета. 1987. С. 128- 133.

131. Эколого — географические проблемы Северного Кавказа и Нижнего Дона / ред. Хрусталева Ю.П. Ростов-на-Дону. Изд-во РГУ. 1990. 160 с.

132. Юданова Л.Я. Пестициды в окружающей среде / ред. Кнор И.Б. Новосибирск. Изд-во ГПНТБ СО АН СССР. 1989. 140 с.

133. Янгулова Н.Я. Практическое использование современных технологий в системе управления водными ресурсами // Тезисы Южно-российской науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону. 2001. С. 116-118.

134. Biuzat, Seuge. Etude de la toxicité chronique de deux insecticides (carbaril et lindane) a la generation Ft de Limnea stagnalis L. (Mollusque Gastropode Pulmone): Chroissance des coqulles // Hydrobiologia 1979. -V.65. № 3. P.245-255.

Информация о работе

Миронова, Татьяна Владимировна
кандидата географических наук
Ростов-на-Дону, 2006
ВАК 25.00.27

Диссертация

Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы