Biomonitoring of the surface waters of the Volyntsevo reservoir using the fluorimetry method

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article examines the state of the drinking Volyntsevo reservoir and its tributaries in conditions of significant changes in the hydraulic regime and pollution by waste mine waters. The state of algoflora of a water body is considered, the results of studying the species composition of phytoplankton, the content of basic photopigments and photosynthetic activity of microalgae are presented. The study presents the results of the application of the method of fluorimetric assessment of the state of phytoplankton cells as the main bioindicator of the state of the aquatic environment. The research was conducted in the vicinity of Yenakievo for the Volyntsevo reservoir and the Bulavin river. These water bodies are subject to significant man-made impacts: as a result of intensive water use of reservoir resources, there has been a significant decrease in water levels and, as a result, a deterioration in water quality. The conducted studies have shown a significant excess of the permissible standards for the content of magnesium ions, sulfates, total hardness and alkalinity in water samples. The negative impact of surface water pollution on the species composition of algoflora, as well as the photosynthetic activity of phytoplankton cells, has been shown. The obtained materials can serve as a basis for further monitoring of drinking reservoirs in the region. The current situation requires constant monitoring observations aimed at identifying and eliminating all sources of pollution of the studied water bodies.

About the authors

Sergey Viktorovich Chufitskiy

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: chufitsky@donnu.ru

senior lecturer of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Svetlana Vladimirovna Bespalova

Donetsk State University

Email: bespalova@donnu.ru

doctor of biological sciences, professor of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Sergey Mikhailovich Romanchuk

Donetsk State University

Email: s.romanchuk@donnu.ru

candidate of technical sciences, director of Special Design and Technology Bureau «Turbulence»

Russian Federation, Donetsk

References

  1. Шлома В.В. Дефицит воды в Донецкой Народной Республике // Проблемы техносферной безопасности: мат-лы междунар. науч.-практ. конф. молодых учёных и специалистов. 2023. № 12. С. 239–243.
  2. Ищенко А.В., Сибирцева И.А., Синько В.Э., Проценко А.О. Анализ качества питьевой воды различных населенных пунктов Донецкой Народной Республики // Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., посв. памяти академика РАН В.П. Зволинского и 30-летию создания ФГБНУ «ПАФНЦ РАН». Соленое Займище, 2021. С. 727–731.
  3. Елизарова О.В. Анализ качества воды из источников централизованного водоснабжения ДНР в современных условиях // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2023. Т. 32, № 4. С. 32–35.
  4. Bespalova S.V., Romanchuk S.M., Chufitskiy S.V., Perebeinos V.V., Gotin B.A. Fluorimetric analysis of the impact of coal sludge pollution on phytoplankton // Biophysics. 2020. Vol. 65, № 5. P. 850–857. doi: 10.1134/s0006350920050024.
  5. Беспалова С.В., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Кривякин А.С. Биомониторинг поверхностных вод в условиях антропогенной нагрузки на примере реки Кальмиус // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2018. № 3–4. С. 137–145.
  6. Хазипова В.В., Мнускина Ю.В., Скочко А.В. Оценка техногенного воздействия на качество поверхностных вод реки Кальмиус в районе полигона промышленных отходов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2020. № 3 (7). С. 500–504.
  7. Барциц Э.З. Особенности реализации принципов устойчивого развития в Донецкой Народной Республике // Modern Economy Success. 2021. № 4. С. 210–217.
  8. Хахулина Н.Б., Дикоп В.Е., Кизин Д.В. О строительстве альтернативного источника водоснабжения (Большая вода) в ДНР // Вопросы управления недвижимостью, землеустройства и геодезии. 2023. № 1 (3). С. 61–65.
  9. Maxwell K., Johnson G.N. Chlorophyll fluorescence – a practical guide // Journal of Experimental Botany. 2000. Vol. 51, iss. 345. P. 659–668. doi: 10.1093/jxb/51.345.659.
  10. Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.
  11. Истомин А.Н., Лялюк Н.М. Фитопланктон Волынцевского водохранилища // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб. докл. науч. конф. аспирантов и студентов (Донецк, 12–14 апреля 2011 г.). Т. 2. Донецк: ДонНТУ; ДонНУ, 2011. С. 24–25.
  12. Каталог рек Украины / сост.: Г.И. Швец, Н.И. Дрозд, С.П. Левченко. Киев: Изд-во АН УССР, 1957. 192 с.
  13. Гнатюк Н.Ю. К изучению флоры бассейна реки Крынки (бассейн реки Миус) // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2010. № 1 (10). С. 47–56.
  14. О введении в действие ГН 2.1.5.1315-03: постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 30.04.2003 № 78 [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/57427387.
  15. О введении в действие санитарных правил: постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26.09.2001 № 24 [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/4177988.
  16. Сиротина М.В., Мурадова Л.В., Криницын И.Г., Семенова Г.А. Биоиндикация водных экосистем: учеб.-метод. пособие. Кострома: Костром. гос. ун-т, 2018. 224 с.
  17. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла a (ГОСТ 17.1.4.02-90). М.: Издательство стандартов. 1990. 15 с.
  18. Strasser R.J., Srivastava A., Tsimilli-Michael M. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples // Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation and Adaptation. London, 2000. P. 445–483.
  19. Новиков Д.А., Новочадов В.В. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте. Волгоград: ВолГМУ, 2005. 84 с.
  20. Метод комплексной оценки степени загрязненности вод по гидрохимическим показателям (РД 52.24.643.2002). Ростов-на-Дону, 2002. 55 с.
  21. Беспалова С.В., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Саакян О.Н. Воздействие сточных вод угольных шахт на качество воды реки Ольховая // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2018. № 3–4. С. 152–159.
  22. Сиделев С.И., Бабаназарова О.В. Анализ связей пигментных и структурных характеристик фитопланктона высокоэвтрофного озера // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2008. № 2. С. 153–168.
  23. Stirbet A., Lazar D., Kromdijk J., et al. Chlorophyll a fluorescence induction: Can just a one-second measurement be used to quantify abiotic stress responses? // Photosynthetica. 2018. № 56. P. 86–104. doi: 10.1007/s11099-018-0770-3.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 – Monitoring points of the Volyntsevo reservoir and its tributaries

Download (694KB)
3. Figure 2 – Photosynthetic pigment content determined based on fluorimetry (Fluor) and spectrophotometry (SF) methods

Download (222KB)
4. Figure 3 – Light curves of the quantum yield of chlorophyll fluorescence a (A) and the electron transport rate – ETR (B)

Download (222KB)
5. Figure 4 – Light curves of the quantum yield of chlorophyll b fluorescence (A) and the electron transport rate – ETR (B)

Download (243KB)
6. Figure 5 – Some parameters of OJIP curves for water samples

Download (430KB)

Copyright (c) 2024 Chufitskiy S.V., Bespalova S.V., Romanchuk S.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

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

About Cookies