ВведениеСадковое рыбоводство – самая распространенная технология товарного выращивания лососевых рыб во всем мире [1]. Данное рыбоводное направление получило свое развитие и в Восточном Казахстане: начиная с 2018 г. на Усть-Каменогорском водохранилище функционируют садковые рыбоводные хозяйства. В 2021 г. на базе садкового форе-левого хозяйства ТОО «Шыгыс» начали прово-дить работы по доместикации узкоареального эндемичного и ценного вида лососевых рыб – маркакольского ленка (Brachymystax lenok savinovi Mitrofanov). Маркакольский ленок распространен в оз. Маркаколь и впадающих в него реках. Как и все лососевые, маркакольский ленок требователен к качеству воды, поэтому оценка экологического состояния водного объекта в зоне функционирования садкового хозяйства имеет важное значение [2].При оценке влияния рыбоводных садковых хозяйств на качество воды и донных отложений приоритетным признан биологический метод, т. к. показывает ответ биологических сообществ на весь комплекс негативного воздействия [3]. Целью данного исследования была оценка качества поверхностных вод и донных отложений Ермаковского залива по гидробиологическим показателям в зоне влияния садкового хозяйства по выращиванию радужной форели.Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:– оценить качество поверхностных вод Ермаковского залива по показателям зоопланктона;– оценить качество донных отложений по показателям макрозообентоса;– разработать рекомендации по снижению экологической нагрузки на водоем со стороны садкового рыбоводного хозяйства.Биологический мониторинг необходим для получения точных сведений об уровне воздействия хозяйства на окружающую среду и (при необходимости) для принятия срочных мер при появлении негативных воздействий.Материал и методы исследованийВ данной статье отражены материалы исследований, проведенных в период открытой воды в 2017, 2019 и 2021 гг. в Ермаковском заливе Усть-Каменогорского водохранилища. Исследования проводили на 3 станциях: 200 м выше залива Ермаковский, у садковой линии и 200 м ниже залива. В качестве биологических индикаторов качества водной среды были использованы зоопланктон и макрозообентос. Отбор и обработку проб проводили широко используемыми методами, принятыми в гидробиологии [4, 5]. Известно, что наиболее популярным методом оценки степени загрязнения водного объекта по показателям раз-вития зоопланктона является сапробиологический анализ (метод сапробности Пантле и Букка в модификации Сладечека), а для водохранилищ – по макрозообентосу – широко используют олигохетный индекс. Выбранные показатели для мониторинга наиболее информативны и позволяют объективно оценить экологическую ситуацию, они достаточно просты в определении, доступны и недороги. Эти методы позволяют получить адекватную оценку качества вод и донных отложений, дают высокую репрезентативность результатов [6, 7].Всего было отобрано и проанализировано по 86 проб зоопланктона и макрозообентоса. Результаты и обсуждениеЗалив Ермаковский расположен в Уланском районе Восточно-Казахстанской области на правом берегу Усть-Каменогорского водохранилища. Залив занимает межгорную долину каньонного типа протяженностью 1 130 м, площадью 16 га. Ширина залива в начале 120 м, на выходе в водохранилище – 300 м, что составляет наибольшую ширину. Глубины нарастают быстро по продольной оси и от бере-га: в продольном направлении нарастают от 2–3 м в на-чале залива до 17–20 м в районе садковой линии и на выходе в водохранилище. Дно залива каменисто-галечниковое, с вкраплениями песчано-иловых отложений. В глубоководной части довольно большой слой илистых отложений. На мелководье в заливе хорошо развиты прибрежные макрофиты – как погруженные, так и полупогруженные (осока, тростник, уруть, рдест) [8].В 2018 г. в заливе Ермаковский была установлена садковая линия по выращиванию товарной продукции радужной форели. В 2021 г. на базе рыбоводного хозяйства «Шыгыс» начали прово-дить экспериментальные работы по доместикации маркакольского ленка.Экологическое воздействие садковых рыбоводных хозяйств носит многофакторный характер. Самым значительным экологическим загрязнением при разведении рыб является загрязнение воды питательными веществами, т. е. эвтрофирование. Увеличение содержания питательных веществ в воде и уровень негативных последствий для водоема зависят от величины нагрузки по отношению к существующим возможностям их разбавления, т. е. самоочищения водоема (температура воды, проточность, рельеф дна и т. д.).Считается, что химикаты, используемые при разведении рыб (формалин, соль, хлорамин, перекись водорода), не наносят существенного вреда окружающей среде, т. к. их использование минимально, а содержание в воде быстро уменьшается. Но в непосредственной близости от предприятия возможно вредное воздействие на местном уровне, особенно на наиболее чувствительные виды планктона и микроорганизмов [9].Для оценки качества поверхностных вод Ермаковского залива использовали данные по зоопланктону. В составе зоопланктона Ермаковского залива за весь период исследования зарегистрировано 27 таксонов – 13 Rotifera, 5 Copepoda, 9 Cladocera. Перечень таксономического состава зоопланктона приведен в табл. 1. Таблица 1 Table 1Таксономический состав зоопланктона Ермаковского залива в 2017 (1), 2019 (2) и 2021 (3) гг.Taxonomic composition of zooplankton in the Ermakovskiy Bay in 2017 (1), 2019 (2) and 2021 (3)Видовой составРайон исследования200 м выше залива200 м ниже заливаУ садковой линии123123123RotiferaPolyarthra dolichoptera Idelson (о–β)–++–+––++Keratella quadrata (Muller) (о–β)+++++++––Keratella cochlearis (Gosse) (β–о)+++++++++Filinia longiseta (Ehrenberg) (β–a)+–++–++–+Notholca acuminata (Ehrenberg)–––––+–––Kellicottia longispina (Kellicott) (о)–++––––+–Asplanchna priodonta (Gosse) (о–β)++–++–+––Conochilus unicornis (Rousselet) (о)++–++–++–Bipalpus hudsoni (Imhof) (о)++–+––+––Euchlanis proxima (Muller)–––+––+––Trichocerca longiseta (Rousselet) (о)–––+–––––Synchaeta pectinata Ehrenberg (β–о)–––+–––––Brachionus calyciflorus (Muller) (β–α)–––+––––– Окончание табл. 1 Ending of table 1Видовой составРайон исследования200 м выше залива200 м ниже заливаУ садковой линии123123123CopepodaMesocyclops leuckarti (Claus) (о)+++++++++Neutrodiaptomus incongruens (Poppe) (β)–+–+––+––Cyclops vicinus (Uljanine) (о–β)–+–+––+––Macrocyclops albidus (Jurine) (β)+––+–––––Thermocyclops crassus (Fischer) (о–β)–––+–––––CladoceraBosmina longirostris (Muller) (о–β)+++++++++Diaphanosoma brachyurum (Lievin) (о–β)+––++++–+Daphnia longispina (O. F. Muller) (β)++–+–++–+Daphnia cucullata (Sars) (β)++++–++++Ceriodaphnia quadrangula (Muller) (β)+–––––++–Chydorus schaericus (O. F. Muller) (β)+–––––+–+Disparalona rostrata (о–β)+––––––––Bosmina obtusirostris (Muller)+––––––––Acroperus harpae (Baird) (x–o)––––––––+Всего видов16138198916810 Доминантное ядро зоопланктона (частота встречаемости 100 %) представлено тремя таксонами – K. cochlearis, M. Leuckarty, B. longirostris. Также в массе встречались циклопы на науплиальной стадии развития. Наиболее разнообразны коловратки, на их долю приходится 48 % от общего числа видов.Из 27 зарегистрированных таксонов 24 являются индикаторами сапробности, среди которых превалируют виды с β и о–β-валентной сапробностью.Наибольшее таксономическое богатство зоопланктона отмечено в 2017 г., до начала функционирования садкового хозяйства. В составе зоопланктона зарегистрировано 22 таксона. Значения индексов сапробности, рассчитанные по зоопланктону, на трех точках исследований варьировали в пределах II класса качества от 1,10 до 1,35, среднее значение составило 1,40, что соответствует II классу, вода чистая.В 2019 г. таксономическое богатство зоопланктона снижается наполовину, причем большее снижение таксономического богатства наблюдается в районе установки садковой линии и ниже залива. Значения индекса сапробности варьировали в пределах II класса качества, воды на всех исследуемых станциях соответствовали категории «чистые», за исключением участка между садками, где в июне индекс сапробности составил 1,60, что соответствует III классу качества, «воды умеренно загрязненные».На четвертый год функционирования садкового хозяйства таксономический состав зоопланктона практически не изменился, однако изменилось его распространение по станциям исследования, что отразилось на показателях индекса сапробности. Так, на станции, расположенной выше залива с садками, среднее значение индекса сапробности составило 1,3, что соответствует II классу качества вод (чистая). У садковой линии и ниже Масьяновского залива значения индекса сапробности были соответственно 1,8 и 1,6, что свидетельствует о наличии умеренного загрязнения.Таким образом, результаты анализа степени развития зоопланктона в течение четырех лет функционирования садкового хозяйства свидетельствуют о незначительном снижении качества воды в районе садковой линии и ниже залива [6].Органические материалы, накапливающиеся благодаря кормам, разросшимся водорослям и водной растительности, опускаются на дно водоемов, где деятельность разлагающих их микроорганизмов начинает способствовать повышенному потреблению кислорода. Уменьшение уровня содержания кислорода в придонном слое воды может также изменить структуру донных живых сообществ в водоеме [9].Анализ состояния макрозообентоса проводили в период 2017–2021 гг. с двухлетним интервалом. В составе донных сообществ макробеспозвоночных отмечено 23 таксона, из них 13 таксонов хирономид, 5 таксонов моллюсков, по 2 таксона ракообразных и мизид, а также малощетинковые черви.Для расчета олигохетного индекса использо-вали отношение общей численности олигохет к общей численности донных организмов, в % (табл. 2) [5]. Таблица 2 Table 2Динамика средних значений численности (экз./м2) и олигохетных индексов на станциях мониторинга в Ермаковском заливе в 2017, 2019 и 2021 гг.Dynamics of average abundance values (sp./m2) and oligochaete indicesat monitoring stations in the Ermakovskiy Bay in 2017, 2019 and 2021Группа200 м выше заливаУ садковой линии200 м ниже залива2017 г.2019 г.2021 г.2017 г.2019 г.2021 г.2017 г.2019 г.2021 г.Олигохеты12040024012028096040160280Моллюски––8040––––80Мизиды40–4040–40–––Гаммарусы44052040160120120120120–Хирономиды8060044024080240120–80Всего6801 5208406004801 280280280400Олигохетный индекс, %182629205875145770Класс качестваI класс, «очень чистые»II класс, «чистые»II класс, «чистые»I класс, «очень чистые»IV класс, «загрязненные»V класс,«грязные»I класс, «очень чистые»IV класс, «загрязненные»V класс,«грязные» До начала функционирования садкового рыбоводного хозяйства уровень развития макрозообентоса на всех трех точках исследования соответствовал первому классу качества, «очень чистые». Через два года проведения рыбоводных работ наметилась тенденция к снижению качества донных отложений. В сообществах макрозообентоса снизилась доля моллюсков и ракообразных, но увеличилась доля олигохет. В 2019 г. класс каче-ства воды по олигохетному индексу изменялся от «очень чистого» до «загрязненного». Выше залива вода была чистая по показателям состояния макрозообентоса. В 2021 г. качество воды у садковой линии и ниже залива по показателям зообентоса продолжает ухудшаться до V класса, «вода грязная». Данная ситуация свидетельствует о накоплении органических веществ под садками и частичном выносе их из залива. Негативное воздействие на сообщество донных беспозвоночных связано не только с нарушением технологического процесса, в результате которого образуется достаточно большое количество биологических отходов, но и с неправильным выбором места установки садковой линии. Рельеф дна акватории не должен препятствовать рассеиванию неусвоенного рыбами корма и продуктов метаболизма на максимально большей площади. Этому может способствовать небольшой уклон ложа водоема без глубоких ступеней и впадин. Следует избегать углублений и котлованов под местом расположения садков. Эхолокационная съемка района исследований в 2021 г. показала наличие углубления в ложе водоема под садками, где концентрируются остатки корма и продукты жизнедеятельности рыб (рис.). Карта глубин в районе садковой линии в заливе ЕрмаковскийDepth map in the area of the cage line in the Ermakovskiy Bay На основании проведенных исследований рыбоводному хозяйству были предложены рекомендации по улучшению экологического состояния открытого природного водоема, которые включали следующие положения:– изменить схемы расположения садковой линии с учетом правил размещения рыбоводных хозяйств;– откорректировать технологический процесс выращивания рыбы, включая изменение условий разведения рыбы и рыбоводных методик, методики кормления и уменьшения количества отходов кормов;– провести мелиоративные мероприятия.ЗаключениеТаким образом, проведенные исследования по оценке экологического состояния Ермаковского залива Усть-Каменогорского водохранилища в районе функционирования рыбоводного садкового хозяйства показали, что данное хозяйство негативно влияет на экологическое состояние поверхностных вод и донных отложений открытого природного водоема. По показателям развития зоопланктона поверхностные воды изменили свой экологи-ческий статус незначительно и в целом соответствуют категории «чистые» и «умеренно загрязненные». В большей степени наблюдается локальная деградация сообществ макрозообентоса. В 2019–2021 гг. загрязнение донных отложений шло по нарастающей. В садковой зоне и ниже залива Ермаковский значения олигохетного индекса увеличились до значений, соответствующих категориям «загрязненные» и «грязные». Технология садкового рыбоводства проста и эффективна. Внутри самой технологии возможностей развития с целью снижения воздействия на окружающую среду существует немного. В связи с этим неизмеримо возрастает роль правильного выбора места размещения рыбоводных хозяйств, соответствие планируемых объемов производства товарной рыбы гидрологическим параметрам водоема и точного соблюдения технологии выращивания рыбы, включая кормление, очистку воды и пр.