Биологическая индикация загрязнения реки Урал по результатам исследования зообентоса летом 2022 г.

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Представлены результаты обследования зообентоса р. Урал на участке от г. Верхнеуральска до г. Оренбурга (~1000 км) с отбором проб выше и ниже источников антропогенного воздействия: крупных городов, металлургических комбинатов, очистных сооружений, водохранилищ. Для оценки степени загрязнения использовали индексы Шеннона, ЕРТ, а также показатель, частично учитывающий два предыдущих – индекс Вудивисса. Показано, что ниже источников антропогенного воздействия рассматриваемые показатели снижаются, отражая уменьшение видового разнообразия донных биоценозов и уменьшение числа видов-индикаторов, чувствительных к загрязнению. Особенно сильное воздействие испытывают малые водотоки; плесы подвержены большей трансформации, чем перекаты. Предложен комплексный показатель качества воды по биологическим показателям. С его помощью проведено ранжирование всех обследованных участков по степени загрязненности. Показано, что 10 из 23 обследованных участков рек относятся к 1-му классу качества воды (условно чистые), 7 участков – ко 2-му классу (слабо загрязненные), 3 участка – к 4-му классу (грязные) и 3 участка – к 5-му классу (экстремально грязные). Это говорит о том, что, несмотря на множественные источники загрязнения, р. Урал обладает высокой самоочищающей способностью и большинство обследованных участков – достаточно чистые, благоприятные для обитания донных беспозвоночных.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. В. Гончаров

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119992, Москва

Д. М. Палатов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Институт проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН

Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119992, Москва; 119071, Москва

Н. Л. Фролова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119992, Москва

В. О. Полянин

Институт водных проблем РАН

Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119333, Москва

В. A. Исаев

ООО “Яндекс.Технологии”

Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119034, Москва

Э. Х. Кудяков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: mama15333@mail.ru
Russian Federation, 119992, Москва

References

  1. Алексевнина М.С., Поздеев И.В. Санитарная гидробиология с основами водной токсикологии. Учеб. пособие. Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2016. 205 с.
  2. Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб.: Наука, 2000. 147 с.
  3. Баканов А.И. Использование комбинированных индексов для мониторинга пресноводных водоемов по зообентосу // Вод. ресурсы. 1999. Т. 26. № 1. С. 108–111.
  4. Барышев И.А., Сидорова А.И., Георгиев А.П., Калинкина Н.М. Биомасса популяции, продукция за вегетационный период и биоресурсное значение инвазивного Gmelinoides fasciatus (Crustacea: Amphipoda) в Онежском озере // Биология внутрен. вод. 2021. № 4. С.433–436. https://doi.org/10.31857/S0320965221040057
  5. Биоиндикация экологического состояния равнинных рек. М.: Наука, 2007. 402 с.
  6. Вода России. Речные бассейны. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2000. 536 с.
  7. Вудивисс Ф. Биотический индекс реки Трент. Макробеспозвоночные и биологическое обследование // Научные основы контроля качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям: Тр. совет.-англ. семинара. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 132–161.
  8. Гареев А.М., Фатхутдинова Р.Ш. Основные этапы изучения гидролого-экологических характеристик водотоков в бассейне реки Урал (в пределах Российской федерации) // Вод. хоз-во России. 2017. № 5. С. 4–15. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2017-5-1
  9. Гидробиология реки Урал. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1971. 147 с.
  10. Жгарева Н.Н., Соловых Г.Н., Иванова И.Ю., Кольчугина Г.Ф. Некоторые гидрохимические и гидробиологические показатели антропогенного загрязнения реки Блява в районе г. Медногорска // Вестн. Оренбургского гос. ун-та. 2009. № 6. С. 124–128.
  11. Качество поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник. 2021. Ростов н/Д, 2022. 162 с.
  12. Кольчугина Г.Ф. Использование биотестирования в оценке потенциальной опасности генотоксичности водной среды: (на примере рек Блява и Кураганка) // Здоровье населения и среда обитания. 2013. № 6. С. 19–20.
  13. Крайнева Т.С., Паньков Н.Н. Фауна и сообщества донных беспозвоночных реки Урал в пределах Айтуарской степи (Оренбургский государственный степной заповедник) // Вестн. Пермского ун-та. Сер. Биология. 2021. № 4. С. 275–288. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2021-4-275-288
  14. Куксанов В.Ф., Грошев И.В., Григорьева О.В. Эколого-гигиеническая характеристика воздействия тяжелых металлов на компоненты природной среды г. Медногорска // Вестн. ОГУ. 2006. № 5. С. 89–65.
  15. Макарченко Е.А., Макарченко М.А. Хирономиды // Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий / Под ред. С.Я. Цалолихина. Т. 4. Высшие насекомые. Двукрылые. СПб.: Зоол. ин-т РАН, 1999. С. 210–295, 670–857.
  16. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М., 1975. 239 с.
  17. Мумбаева С.С., Килякова Ю.В., Мирошникова Е.П., Аринжанов А.Е. Гидробиологическая характеристика реки Урал // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры. Cб. материалов Всерос. науч.-методич. конф. Оренбург: ОГУ, 2022. С. 3524–3527.
  18. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 181 с.
  19. Одум Ю. Экология. М., 1986. Т. 1. 328 с.
  20. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий / Под ред. С.Я. Цалолихина. СПб.: Наука, 1994–2004. Т. 1–6.
  21. Палатов Д.М., Новичкова А.А., Быков А.Д. Результаты гидробиологических исследований в среднем течении реки Оки // Тр. Окского гос. природ.биосфер. заповедника. 2019. Т. 38. С. 267–292.
  22. Панкратова В.Я. Личинки и куколки комаров подсемейств Pedonominae и Tanypodinae. Определитель по фауне СССР. Л.: Наука. 1977. Вып. 112. 154 с.
  23. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В.А. Абакумова. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 239 с.
  24. Семенченко В.П. Принципы и системы биоиндикации текучих вод. Минск: Орех, 2004. 125 с
  25. Смирнова Т.П. Роль химико-биологических факторов в формировании экологического состояния малых рек в зоне влияния горно-обогатительных комбинатов. Автореф… дис. кан. хим. наук. Казань: КНИТУ, 2009. 21 с.
  26. Тесленко В.А., Жильцова Л.А. Определитель веснянок (Insecta, Plecoptera) России и сопредельных стран. Имаго и личинки. Биол.-почв. ин-т ДО РАН. Владивосток: Дальнаука, 2009. 382 c.
  27. Чертопруд М.В. Разнообразие и классификация реофильных сообществ макробентоса средней полосы Европейской России // Журн. общей биологии. 2011. Т. 72. № 1. С. 51–73.
  28. Чертопруд М.В. Родниковые сообщества макробентоса Московской области // Журн. общей биологии. 2006. Т. 67. № 5. С. 376–384.
  29. Чертопруд М.В., Палатов Д.М. Фауна реофильных насекомых Московской области: отряды поденки (Ephemeroptera), веснянки (Plecoptera) и ручейники (Trichoptera) // Материалы V Всерос. симпоз. по амфибиотическим и водным насекомым. Ярославль, 2013. С. 236–242.
  30. Чибилев А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 312 с.
  31. Bauernfeind E., Soldán T. The Mayflies of Europe. Ollerup: Apollo Books, 2012. 781 pp.
  32. Cairns J., Pratt J.R. A history of biological monitoring using benthic macroinvertebrates // Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. NY.: Chapman Hall, 1993. P. 10–27.
  33. Friberg N., Bonada N., Bradley D.C., Dunbar M.J., Edwards F.K., Grey J., Hayes R.B., Hildrew A.G., Lamouroux N., Trimmer M., Woodward G. Biomonitoring of Human Impacts in Freshwater Ecosystems. The Good, the Bad and the Ugly // Advances Ecol. Res. 2011. V. 44. P. 1–68.
  34. Goncharov A.V., Baturina N.S., Maryinsky V.V., Chalov S.R. Ecological assessment of the Selenga River basin, the main tributary of Lake Baikal, using aquatic macroinvertebrate communities as bioindicators // J. Great Lakes Res. 2020. V. 46. № 1. P. 53–61. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2019.11.005
  35. Kaufmann P.R., Hughe R.M., Paulse S.G., Peck D.V., Seeliger C.W., Weber M., Mitchell R.M. Physical habitat in the conterminous US streams and rivers, part 2: a quantitative assessment of habitat condition // Ecol. Indicat. 2022. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109047
  36. Mason C.F. Biology of Freshwater Pollution. 4th ed. N.Y.: Prentice Hall, 2002. 400 p.
  37. Nekhaev I.O., Palatov D.M. From the Black sea to the White sea: the first record of the invasive mollusk Physella acuta in the extreme north of Europe // Russian J. Biol. Invasions. 2016. V. 7. № 4. P. 351–354. https://doi.org/10.1134/S2075111716040056
  38. Pearson K. On lines and planes of closest fit to systems of points in space // Philosophical Magazine. 1901. V. 2. P. 559–572.
  39. Pedregosa F., Varoquaux G., Gramfort A., Michel V., Thirion B., Grisel O. et al. Scikit-Learn: Machine Learning in Python // J. Machine Learning Res. 2011. V. 12. P. 2825–2830.
  40. Sidorov D.A., Gontcharov A.A., Palatov D.M. Unexpected finding of the invasive baikalian amphipod Gmelinoides fasciatus in a cold spring of the Southern Pamir mountains // Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 2013. V. 411. № 12. P. 1–8.
  41. Woodiwiss F.S. Comparative study of biological-ecological water quality assessment methods // Summary Report. Commission of the European Communities. Severn Trent Water Authority. UK, Nottingham, 1978. 45 p.
  42. Woodiwiss F.S. The biological system of stream classification used by the Trent River Board // Chem. Industry. 1964.V. 11. P. 443.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Map of the location of hydrobiological survey points of the Ural River in August 2022.

Download (70KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Biological indication of the Ural River in August 2022 (arrows indicate places of anthropogenic impact).

Download (863KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Biological indication of small rivers in August 2022 (arrows indicate places of anthropogenic impact).

Download (562KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Survey points (7–9) on the Karagaily River in August 2022.

Download (230KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Ranking of the studied river sections according to the degree of pollution (according to the CPC indicator, %).

Download (347KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Correlation coefficients of water quality indices with two principal components (the values ​​of observed dispersion are given in brackets).

Download (101KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Position of sampling stations in the space of the first two principal components.

Download (52KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies