ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГРУППЫ МАЛОЩЕТИНКОВЫХ ЧЕРВЕЙ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД (на примере р. Ухта) асп. М. Батурина В последние годы все большую остроту приобретает проблема борьбы за чистоту рек, протекающих по густонаселенным и насыщенным промышленными предприятиями городским территориям. В таком положении до недавнего времени находилась и р. Ухта — левобережный приток р. Ижма. В конце 80-х–начале 90-х годов р. Ухта относили к числу водотоков, испытывающих усиленный антропогенный пресс. Концентрированным и постоянно действующим источником загрязнения поверхностных вод в Ухтинском районе считали левобережную промзону г. Ухта, а также расположенные практически в центре города НПЗ и ТЭЦ. Помимо этого, мощности очистных сооружений не позволяли качественно обрабатывать воду (очистке подлежало 26.9 млн. куб. м сточных вод при мощности очистных сооружений 17 млн. куб. м). В эти годы было установлено нарушение химического состава воды р. Ухта. Помимо наблюдаемого превышения ПДК для рыбохозяйственных водоемов по аммонийному азоту (39 ПДК), БПК5 (до 3 ПДК), окисляемости, заниженному содержанию растворенного в воде кислорода, в химический состав воды р. Ухта уже стабильно входили такие компоненты, как фенолы (2-26 ПДК), нефтепродукты (2-76 раз), соединения марганца (10-68 раз), микроэлементы. На сегодняшний день снижены объемы сточных вод в целом по району, в том числе и недостаточно-очищенных сточных вод с площадки завода, за счет того, что в эксплуатацию введены водоблок на Ухтинском НПЗ и новые звенья БОСК* на городских очистных сооружениях, прекращен сброс сточных вод после сооружений механической очистки, проведены ремонтные и профилактические работы на сетях канализации. В целом, наблюдаемое снижение объемов производства (завод "Прогресс"), введение режима экономии воды, перевода части оборудования на воздушное охлаждение (Сосногорское ЛПУМГ), отпуск воды потребителям по установленным нормам (МУП "Горводоканал"), влияет на изменение химического состава воды в р. Ухта в сторону его улучшения. За последние несколько лет уровень загрязняющих веществ то увеличивался, то уменьшался, но уже не достигал таких высоких показателей, как ранее. В 1997 г. произошло увеличение сброса загрязняющих веществ: взвешенные частицы, нефтепродукты, сульфаты, СПАВ, нитраты, фосфаты, алюминий, железо и цинк (ОАО "Ухтинский НПЗ"), свинец, никель, кобальт (ЗАО "Битран") и уменьшение массы сброса по сухому остатку, хлоридам, азоту аммонийному, нитратам, фенолам, меди. При этом среднегодовые концентрации азота аммонийного, нефтепродуктов и СПАВ не превышали норму. Оценку качества воды в водотоке можно проводить как с помощью химических, так и биологических методов, которые иногда бывают более чувствительными к изменениям, происходящим в экосистеме в связи с ее загрязнением. Видовой состав и количественное развитие гидробионтов служат хорошим и зачастую единственным гидробиологическим показателем загрязнения грунта и придонного слоя воды. Состав биоценозов относительно постоянен, пока он находится в условиях, в которых был сформирован. По мере загрязнения водоема происходят закономерные качественные и количественные изменения их донных сообществ. В основу биологической индикации положены такие показатели, как структура популяций гидробионтов, присутствие в воде показательных организмов — видов-индикаторов и их количественное соотношение. Как известно, олигохеты (Oligochaeta) являются группой беспозвоночных, наиболее часто привлекаемой различными авторами для целей биоиндикации, так как в местах сильного органического загрязнения наблюдается массовое развитие некоторых из них. Известно также, что олигохеты не могут служить индикатором разового или прерывистого загрязнения (за исключением случаев катастрофической гибели при чрезмерной нагрузке), так как продолжительность их жизненного цикла достаточно велика. Они дают информацию об определенном состоянии водоема за довольно длительный период, предшествующий времени наблюдения, что иногда бывает очень важно. В данной работе мы приводим краткий обзор некоторых индексов, указывая их достоинства и недостатки при использовании для рек европейского Северо-Востока России на примере р. Ухта. Оценка качества или степени загрязнения вод по биологическим показателям с использованием группы малощетинковых червей может проводиться по двум группам индексов: 1) с учетом общей численности (биомассы) олигохет; 2) с учетом численности (биомассы) отдельных семейств или видов олигохет. При работе с индексами первой группы мы сравнивали наши данные за 1998-1999 гг. с данными, полученными сотрудниками лаборатории экологии водных организмов Института биологии на р. Ухта в 1992 г. [1, 9]. Для многих гидробиологов массовое развитие олигохет, сопровождающееся резким снижением численности других групп бентоса, служит показателем избыточного количества органики. Так, Карр и Хилтунен [11], работавшие на оз. Мичиган, определяли степень загрязнения вод по абсолютной плотности олигохет. Но следует допустить, что в ряде случаев в местах загрязнения олигохеты могут отсутствовать в результате неблагоприятного кислородного режима, отсутствия подходящих грунтов или наличия хищников. Согласно нашим данным, полученным на р. Ухта в 1992-1999 гг., зачастую на контрольном участке численность олигохет была выше (что соответствует большему загрязнению), чем на участках, подвергающихся антропогенному влиянию. Показатели этого индекса оценивают качество воды в р. Ухта и в 1992, и в 1998-1999 гг. примерно одинаково как "слабо загрязненная" или "загрязненная". Но, согласно химическим показателям, качество воды в р. Ухта в 1992 г. было гораздо ниже. Таким образом, возможно, что эта классификации не всегда дает действительную характеристику качеству воды в водотоке. Мы соглашаемся с некоторыми авторами, что учет только абсолютной численности олигохет может быть крайне ненадежным критерием в местах с сильным загрязнением. Индекс Гуднайта и Уитлея [12], основанный на учете доли олигохет в численности бентоса, по мнению многих исследователей хорошо подходит для северных водотоков. Согласно нашим данным, олигохеты в р. Ухта в 1998-1999 гг. составляли всего 17.6 (21.9) % общей численности бентоса. По этой классификации вода была отнесена к классу "чистая" на всех разрезах, а анализ значений индекса в р. Ухта от верховьев к устью показал, что наибольшее его значение — в районе городского водозабора и БОСК НПЗ. В 1992 г. доля олигохет в бентосе составляла 90-100 % общей численности и биомассы бентоса [9], что по классификации Гуднайта и Уитлея свидетельствует об экологически неблагополучном состоянии реки в районе города. Таким образом, можно говорить о достоверной оценке качества воды в р. Ухта на протяжении периода исследований с 1992 по 1999 гг. Индекс загрязнения показывает явное улучшение качества воды со временем, что совпадает с данными о гидрохимических показателях воды в р. Ухта. Расчет индекса Д2 [5], который основан на соотношении численности олигохет и общей численности бентоса, позволяет нам отнести воды р. Ухта в 1998-1999 гг. к категории "чистые" или "умеренно загрязненные", при этом качество воды в районе БОСК пос. Водный и городского водозабора оценивается ниже. А ранее, по данным 1992 г., вода р. Ухта относилась к классу "умеренно загрязненные" или "очень грязные". Таким образом и этот индекс достаточно достоверно определяет качество воды в исследуемом водотоке со временем. Отсутствие определений видового состава олигохет в р. Ухта за 1992 г., к сожалению, не позволяет нам сравнить изменение фауны малощетинковых червей во времени. Но, используя данные последних лет, можно проанализировать "работу" индексов, в основе расчета которых лежит численность отдельных семейств или видов олигохет. Так, Цаннер [13] предлагает оценивать качество воды по абсолютной численности вида T. tubifex и L. hoffmeisteri. Одни авторы [3, 7] считают этот индекс неприемлимым для наших водоемов, так как плотность олигохет в реках региона не велика, плотность видов рода Limnodrilus тоже низкая и по классификации Цанера водоемы будут относится к "1" или "2" классу чистоты воды (0,1-2 тыс. экз./м2), что может не соответствовать действительности. Однако другие авторы [8] считают этот индекс очень показательным. В р. Ухта средняя численность лимнодрилов не превышала 27,2 экз/м2. Можно предположить, что столь низкое обилие малощетинковых червей этого рода на данный момент связано с отсутствием сильного загрязнения. Но, поскольку мы не обладаем данными о количественном развитии р. Limnodrilus за предыдущие годы, сложно делать какие-либо выводы. Таким образом, мы считаем, что этот индекс правильнее применять, проводя исследования в некотором временном промежутке. Для расчета индекса Д [4] используется отношение численности сем. Tubificidae к общей численности олигохет. Согласно показателям этого индекса наиболее низкое качество воды ("умеренно загрязненная") отмечается в районе БОСК НПЗ и в устье реки. Мы считаем, что этот индекс целесообразнее применять совместно с индексом Д2. Так как оба индекса, по-видимому, зависимы от типа грунта, одновременное их использование поможет избежать ошибки и обеспечит достаточно точный результат при оценке качества воды. Согласно данным экспресс-метода О.М. Кожовой [2], в котором учитывается численность сем. Naididae и сем. Tubificidae, вода в р. Ухта в 1998-1999 гг. относилась к классу чистоты вод "1" и "2" (или "слабо загрязненная" и "загрязненная"). При этом как наиболее загрязненные определяются район БОСК пос. Водный и ЦВОС г. Ухта. Наиболее примечательным при использовании этого метода является то, что он не требует специальных знаний определения видов малощетинковых червей. Нами был рассчитан также индекс сапробности по олигохетам (Js), предложенный В.И. Попченко и А.Г. Рязановым [6]. Интересно, что данные его сходны с показателями индекса Д. Воду в р. Ухта на сегодняшний день, согласно его значениям, можно отнести к категории "чистых" или "относительно чистых" вод. Сравнение значений индекса по разрезам указывает на наибольшее загрязнение в районе БОСК пос. Водный и ЦВОС г. Ухта. Для водоемов и водотоков Кольского Севера был разработан индекс сапротаксобности [10]. Он высокочувствителен, хорошо зарекомендовал себя применительно к экосистемам Северо-Запада России. Используя индекс сапротаксобности мы установили, что воду в р. Ухта можно оценить в пределах от олигосапротаксобной до бета- или альфа-мезосапротаксобной. Таким образом, практически все рассчитанные нами индексы позволяют оценить общее состояние воды в р. Ухта на сегодняшний день как «чистая» или «умеренно загрязненная». По данными 1992 г. вода относилась к классу качества «умеренно загрязненная» или «очень грязная», то есть малощетинковые черви для водотоков европейского Северо-Востока Росии могут служить достаточно достоверным показателем при оценке качества воды, что доказано нами на примере р. Ухта. Однако при использовании олигохет как индикаторов загрязнения водных экосистем следует учитывать широкую экологическую пластичность многих видов, тип водоема, зоогеографическую область распространения видов, абиотические и биотические факторы, а также степень изученности олигохетофауны в регионе. ЛИТЕРАТУРА
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3997 посещений с 09.02.2001 |