Long-Term Changes Reconstruction in Two Upper Volga Reservoirs Based on the Bottom Sediments Comprehensive Analysis Data

L. V. Razumovskii; Разумовский Л. В.; T. N. Kushnareva; Кушнарева Т. Н.; V. L. Razumovskii; Разумовский В. Л.; A. V. Anisimova; Анисимова А. В.

doi:10.31857/S2587556623060122

Long-Term Changes Reconstruction in Two Upper Volga Reservoirs Based on the Bottom Sediments Comprehensive Analysis Data

Authors: Razumovskii L.V.¹, Kushnareva T.N.¹, Razumovskii V.L.¹, Anisimova A.V.¹
Affiliations:
1. Institute of Water Problems, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 87, No 6 (2023)
Pages: 885-898
Section: КАЧЕСТВО ВОД
URL: https://journals.rcsi.science/2587-5566/article/view/148134
DOI: https://doi.org/10.31857/S2587556623060122
EDN: https://elibrary.ru/DHXGKM
ID: 148134

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The paper presents a new research program for assessing long-term transformations occurring in reservoirs. To assess the prospects of the proposed studies, the Ivankovo and Rybinsk reservoirs were selected due to their advanced age, the power of accumulated deposits, and the degree of study. The novelty of the research consisted of the joint analysis of the results of phytoplankton complexes biomonitoring and the analysis of the diatom complexes species composition from the bottom sediments columns. At the same time, the analysis of the waters and samples chemical composition from the bottom sediments columns was carried out. The absence of redeposition processes during the formation of sediments at the sampling points was confirmed by the method of taxonomic proportions graphical analysis in diatom complexes. This determines the reliability of the diatom and chemical analysis results’ comparison of the bottom sediments. The results of the water quality assessment by two indexes are considered according to the monitoring data: the saprobity index S and the integral water quality index QI. The expected seasonal repeatability of the numerical values of S and QI is stated. Similar calculations were carried out for indicator species from diatom complexes in the bottom sediments columns samples. The processes of water quality deterioration according to the above-mentioned indexes are noted. As a result of the research conducted, the optimal location of bottom sediments column sampling points in the Rybinsk and Ivankovo reservoirs was established. During the formation of reservoirs, the lakes located on their territory were flooded. The resulting morphometric bottom relief determined those relict lakes’ locations as zones of stable sedimentation. According to the comprehensive studies results, long-term negative processes caused by anthropogenic load have been confirmed in the investigated reservoirs.

Keywords

integrated monitoring, phytoplankton, diatoms, bottom sediments

References

Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. Тель-Авив, 2006. 500 с.
Временные методические рекомендации по оперативному прогнозированию загрязненности рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 102 с.
Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод. Утв. Госкомгидрометом СССР 22.09.1986 г. № 250-1163. М., 1986. 5 с.
Давыдова Н.Н. Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов в голоцене. Л.: Наука, 1985. 244 с.
Диатомовый анализ. Кн. 1. Л.: Госгеолитиздат, 1949. 239 с.
Емельянова В.П., Данилова Г.Н., Колесникова Т.X. Обзор методов оценки качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям // Гидрохимические материалы. 1982. Т. 81. С. 121–131.
Законнов В.В., Законнова А.В., Цветков А.И., Шерышева Н.Г. Гидродинамические процессы их роль в формировании донных осадков Волжско-Камского каскада // Труды ИБВВ РАН. 2018. Вып. 81 (84). С. 35–46.
Зеленевская Н.А. Мониторинг фитопланктона и оценка экологического состояния Саратовского водохранилища: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Тольятти, 1998. 25 с.
Зеленевская Н.А. Фитопланктон Саратовского водохранилища в 2006–2010 годах // Вестн. Волжского ун-та им. В.Н. Татищева. 2011. № 12. С. 130−137.
Куражковский А.Ю., Куражковская Н.А., Клайн Б.И., Законнов В.В. Стратификация горизонтов в донных осадках Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы. 2002. Т. 29. № 5. С. 522–555.
Минеева Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ. М.: Наука, 2004. 156 с.
Моисеенко Т.И., Разумовский Л.В. Новая методика реконструкции катионно-анионного баланса в озерах (диатомовый анализ) // ДАН. Общая биология. 2009. Т. 427. № 1. С. 132–135.
Разумовский Л.В. Оценка трансформации озерных экосистем методом диатомового анализа. М.: Геос, 2012. 199 с.
Разумовский Л.В. Оценка информативности новой концепции комплексного мониторинга на примере трех водохранилищ / Сб. трудов XVII международной научной конф. диатомологов. Диатомовые водоросли: морфология, биология, систематика, флористика, экология, палеогеография, биостратиграфия (Минск, 23–28 августа 2021 г.). Минск: Колоград, 2021. С. 106–112.
Разумовский Л.В., Гололобова М.А. Долговременные трансформации диатомовых комплексов в озерах Борое и Глубокое // Вестн. Моск. ун-та. Серия 16: Биология. 2014. № 1. С. 19–23.
Разумовский Л.В., Корнева Л.Г., Анисимова А.В., Кушнарева Т.Н. Оценка долговременных трансформаций экосистемы Рыбинского водохранилища по фитопланктонным комплексам / Сб. трудов XVII ме-ждунар. науч. конф. диатомологов (Минск, 23–28 августа 2021 г.). Минск: Колоград, 2021. С. 113–116.
Разумовский Л.В., Моисеенко Т.И. Оценка пространственно-временных трансформаций озерных экосистем методом диатомового анализа // ДАН. Общая биология. 2009. Т. 429. № 3. С. 274–277.
Разумовский Л.В., Щеголькова Н.М., Разумовский В.Л. Перспективы применения метода графического анализа таксономических пропорций при изучении фитопланктона реки Москвы // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2018. Т. 29. № 1. С. 5–18.
Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 320 с.
Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 541 с.
Сигарева Л.Е., Законнов В.В., Тимофеева Н.А., Касьянова В.В. Осадочные пигменты и скорость илонакопления как показатели трофического состояния Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 1. С. 62–69.
Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А. Содержание растительных пигментов в донных отложениях водохранилищ Волги // Труды ИБВВ РАН. 2018. Вып. 81 (84). С. 105–114.
Соломина О.Н., Калугин И.А., Александрин М.Ю., Бушуева И.С., Дарин А.В., Долгова Е.А., Жомелли В., Иванов М.Н., Мацковский В.В., Овчинников Д.В., Павлова И.О., Разумовский Л.В., Чепурная А.А. Бурение осадков оз. Каракель (долина р. Теберда) и перспективы реконструкции истории оледенения и климата голоцена на Кавказе // Лёд и Снег. 2013. № 2 (122) С. 102–111.
Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения. Кн. 1. М.: Наука, 2005. 281 с.
Karandashev V.K., Leikin A.Yu., Khvostikov V.A., Kutseva N.K., Pirogova S.V. Water Analysis by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry // Inorganic Materials. 2016. Vol. 52. № 14. P. 1391–1404.
Renberg I. A procedure for preparing large sets of diatom slides from sediment cores // J. of Paleolimnology. 1990. Vol. 4. P. 87–90.
Slàdeček V. System of water quality from biological point of view // Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol. 1973. Vol. 7. № 1. P. 1–218.