Safety in TechnosphereSafety in TechnosphereБезопасность в техносфере1998-071X2472910.12737/article_5c35c0dc59a496.03761883Контроль и мониторингControl and monitoringКонтроль и мониторингAssessment for Ecological Condition of Volga and Don Reservoirs by Bio-Indication MethodЭкологическое состояние водохранилищ Волги и Дона методом биоиндикацииКосолаповД. Б.KosolapovD. B.devisilov@bmstu.ru
НовиковД. А.NovikovD. A.ЧеремушкинаО. В.CheremushkinaO. V.Институт биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина Российской академии наук (ИБВВ РАН)РоссияPapanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences (PIBIW RAS)Russian FederationМосковский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаBauman Moscow State Technical UniversityФедеральное учебно-методическое объединение в системе высшего образования «Техносферная безопасность и природообустройство»РоссияFederal Educational and MethodologicalAssociation in the System of Higher Education «Technospheric Safety and Environmental Management»Russian FederationАО «Судостроительный завод «Вымпел»»РоссияАО «Судостроительный завод «Вымпел»»Russian FederationМосковский государственный технический университет имени Н. Э. БауманаРоссияBauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation7239https://zh-szf.ru/en/nauka/article/24729/view
В рамках экспедиционных исследований проводился отбор проб воды для определения гидробиологических показателей с целью оценки экологического состояния и качества воды водохранилищ Волги. На основе биоиндикаторов (гетеротрофный бактериопланктон, зоопланктнон) было определено состояние водохранилищ Волги. Представлены методы и результаты исследования, станции отбора проб, определены качественные и количественные показатели гидробиотов, проведена оценка трофического статуса, экологического состояния и качества воды водохранилищ. На основе проведенных исследований сделан вывод о необходимости принятия срочных мер по улучшению экологического состояния Волги и многочисленных Волжских водохранилищ.
Within a framework of field researches was carried out a water sampling for definition of hydro-biological indicators for the purpose of Volga reservoirs’ ecological state and water quality assessment. On the basis of bio-indicators (such as heterotrophic bacterial plankton and zooplankton) the Volga reservoirs’ condition was defined. The research methods and results, as well as stations for sampling have been presented, quality and quantitative indices of aquatic organisms have been defined, and assessment of reservoirs’ nutritional status, ecological state and water quality has been carried out. Based on carried out researches has been drawn a conclusion on the need of urgent measures for improvement of Volga and numerous Volga reservoirs’ ecological condition.
1. ВведениеВ рамках экспедиции «Голубое ожерелье России — 2017», состоявшейся в июле 2017 г. по маршруту «Санкт-Петербург — Севастополь», проводился отбор проб воды для определения гидробиологических показателей с целью оценки экологического состояния и качества воды водохранилищ Волги (Горьковского, Чебоксарского, Куйбышевского, Саратовского, Волгоградского) и Дона (Цимлянского), по которым проходил маршрут экспедиции (рис. 1, см. обложку 3 журнала). Экспедиция проводилась на катерах, предоставленных судостроительным заводом «Вымпел» (г. Рыбинск). Во время экспедиции наряду с экологическими исследованиями проводились испытания катеров. Многие крупные реки превращены в каскады водохранилищ. Среди них самая большая река Европы — Волга (3530 км). В настоящее время она представляет собой каскад из девяти (или из 12, если учитывать Камские водохранилища) водохранилищ. Водосборная площадь ее бассейна составляет 1360 тыс. км2, что равняется почти трети европейской части нашей страны. На этой территории частично или полностью расположены 39 субъектов Российской Федерации, проживает более 40 % населения страны, сосредоточено около 45 % промышленности и производится примерно 50 % сельскохозяйственной продукции. На берегах волжских водохранилищ располагается множество городов, среди которых четыре города с населением более 1 млн человек: Нижний Новгород, Казань, Самара и Волгоград [1]. Все это и предопределило высокую антропогенную нагрузку на водохранилища Волги. В настоящее время водохранилища Волги сталкиваются со множеством экологических проблем, наиболее острыми из которых являются антропогенное загрязнение и эвтрофирование. О родолжающемсяпроцессе эвтрофирования водохранилищ Волги свидетельствует увеличение концентрации соединений биогенных элементов и органических веществ, а также биомассы и продукции фитопланктона [2].По данным Федерального агентства водных ресурсов, в водные экосистемы Волжского бассейна сбрасывается более трети сточных вод РФ. На сегодняшний день очистные сооружения изношены во всех регионах, вследствие чего неочищенные и недостаточно очищенные сточные воды вместе с поверхностным стоком и диффузными источниками попадают прямо в Волгу и ее притоки. Судоходство также вносит существенный вклад в загрязнение волжских водохранилищ. Еще один источник загрязнения — бытовой мусор. Вода водоемов бассейна Волги в большинстве случаев характеризуется как «загрязненная» и «грязная».
Авакян А. Б. Волга в прошлом, настоящем и будущем. - М.: Экопресс-ЗМ, 1998. - 20 с.Avakyan A. B. Volga v proshlom, nastoyashchem i budushchem [Volga in the past, present and future]. Moscow: Ekopress-ZM Publ., 1998. 20 p. (in Russian)Состояние окружающей природной среды бассейна реки Волги (1992-2004 гг.). - Н. Новгород, 2005. - 167 с.Sostoyanie okruzhayushchey prirodnoy sredy basseyna reki Volgi (1992-2004 gg.) [The state of the environment of the Volga River basin (1992-2004)]. N. Nov-gorod, 2005. 167 p. (in Russian)Экологические проблемы Верхней Волги. Ярославль, 2001. / Ярославль: Изд-во Ярослав. гос. тех. ун-та, 2001. 427 с.Ekologicheskie problemy Verkhney Volgi [Ecological problems of the Upper Volga]. Yaroslavl’, 2001. Yaroslavl’: Yaroslav. gos. tekh. un-t Publ. 427 p. (in Russian)Корнева Л. Г. Фитопланктон водохранилищ бассейна Волги. - Кострома: Костром. печат. дом, 2015. - 284 с.Korneva L. G. Fitoplankton vodokhranilishch basseyna Volgi [Phytoplankton reservoirs of the Volga basin]. Kostroma: Kostrom. pechat. Dom Publ. 2015. 284 p. (in Russian)Schindler D. W. Recent advances in the understanding and management of eutrophication // Limnol. Oceanogr. 2006. V. 51. № 1. Pt. 2. P. 356-363.Schindler D. W. Recent advances in the understanding and management of eutrophication // Limnol. Oceanogr. 2006. V. 51. I. 1. Pt. 2. P. 356-363.Корнева Л. Г., Минеева Н. М., Копылов А. И. «Цветение» воды цианобактериями (синезелеными водорослями) - реальная угроза ухудшения качества воды в водохранилищах Волги // Бассейн Волги в XXI веке: структура и функционирование экосистем водохранилищ. Матер. докл. Всерос. конф. Борок, 22-26 окт. 2012 г. - Ижевск: Издатель Пермяков, 2012. - С. 135-138.Korneva L. G., Mineeva N. M., Kopylov A. I. «Tsvetenie» vody tsianobakteriyami (sinezelenymi vodoroslyami) - real’naya ugroza ukhudsheniya kachestva vody v vodokhranilishchakh Volgi [The «blooming» of water by cyanobacteria (blue-green algae) is a real threat to the deterioration of water quality in the Volga reservoirs]. Basseyn Volgi v XXI veke: struktura i funktsionirovanie ekosistem vodokhranilishch [Volga Basin in the XXI century: the structure and functioning of reservoir ecosystems]. Izhevsk: Permyakov Publ., 2012, pp. 135-138. (in Russian)Caron D. A. Technique for enumeration of heterotrophic and phototrophic nanoplankton, using epifluorescence microscopy, and comparison with other procedures // Appl. Environ. Microbiol. 1983. V. 46. № 34. P. 491-498.)Caron D. A. Technique for enumeration of heterotrophic and phototrophic nanoplankton, using epifluorescence microscopy, and comparison with other procedures // Appl. Environ. Microbiol. 1983. V. 46. I. 34. P. 491-498.)Norland S. The relationship between biomass and volume of bacteria // Handbook of methods in aquatic microbial ecology / Eds Kemp P. F., Sherr B. F., Sherr E. B., Cole J. J. Boca Raton: Lewis Publ., 1993. P. 303-308.Norland S. The relationship between biomass and volume of bacteria // Handbook of methods in aquatic microbial ecology / Eds Kemp P. F., Sherr B. F., Sherr E. B., Cole J. J. Boca Raton: Lewis Publ., 1993. P. 303-308.Жуков Б. Ф. Бесцветные жгутиконосцы. // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука. 1975. - С. 133-135.Zhukov B. F. Bestsvetnye zhgutikonostsy [Colorless flagellates]. Metodika izucheniya biogeotsenozov vnutrennikh vodoemov. Nauka [Methods of studying the biogeocenoses of inland waters. The science]. 1975, pp. 133-135. (in Russian)Жуков Б. Ф. Атлас пресноводных гетеротрофных жгутиконосцев (биология, экология и систематика). - Рыбинск, 1993. - 160 с.Zhukov B. F. Atlas presnovodnykh geterotrofnykh zhgutikonostsev (biologiya, ekologiya i sistematika) [Atlas of freshwater heterotrophic flagellates (biology, ecology and taxonomy)]. Rybinsk. 1993. 160 p. (in Russian)Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука, 1975. - 240 с.Metodika izucheniya biogeotsenozov vnutrennikh vodoemov [Methods of studying the biogeocenoses of inland waters]. Moscow: Nauka Publ., 1975. 240 p. (in Russian)Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон. - М.: Тов-во научн. изд. КМК, 2010. - 495 с.Opredelitel’ zooplanktona i zoobentosa presnykh vod Evropeyskoy Rossii [The determinant of zooplankton and zoobenthos of fresh waters of European Russia]. Moscow: KMK Publ., 2010. 495 p. (in Russian)Vørs N. Heterotrophic amoebae, flagellates and Heliozoa from the Tvarminne Area, Gulf of Finland, in 1988-1990 // Ophelia. 1992. V. 36. N1. P. 1-109.Vørs N. Heterotrophic amoebae, flagellates and Heliozoa from the Tvarminne Area, Gulf of Finland, in 1988-1990 // Ophelia. 1992. V. 36. N1. P. 1-109.Cotner J. B., Biddanda B. A. Small players, large role: microbial inf luence on biogeochemical processes in pelagic aquatic ecosystems // Ecosystems. 2002. V. 5. P. 105-121.Cotner J. B., Biddanda B. A. Small players, large role: microbial influence on biogeochemical processes in pelagic aquatic ecosystems // Ecosystems. 2002. V. 5. P. 105-121.Копылов А. И., Косолапов Д. Б. Микробиологические индикаторы эвтрофирования пресных вод // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем. Сборник мат. межд. конф. - СПб.: Лема, 2007. - С. 176-181.Kopylov A. I., Kosolapov D. B. Mikrobiologicheskie indikatory evtrofirovaniya presnykh vod [Microbiological indicators of freshwater eutrophication]. Bioindikatsiya v monitoringe presnovodnykh ekosistem [Bioindication in monitoring freshwater ecosystems]. St. Petersburg: «Lema» Publ., 2007, pp. 176-181. (in Russian)Оксиюк О. П., Жукинский В. Н., Брагинский Л. П. и др. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журн. 1993. Т. 29. № 4. С. 62-76.Oksiyuk O. P., Zhukinskiy V. N., Braginskiy L. P. i dr. Kompleksnaya ekologicheskaya klassifikatsiya kachestva poverkhnostnykh vod sushi [Environmental Classification of Surface Water Quality]. Gidrobiologicheskiy zhurnal [Hydrobiological Journal]. 1993, V. 29, I. 4, pp. 62-76. (in Russian)