с 01.01.2012 по настоящее время
Россия
УДК 574.587 Бентос
В статье приведены показатели биологического разнообразия и продуктивности сообществ зоопланктона и зообентоса реки Кизань в районе расположения объекта накопленного воздействия на окружающую среду Соколовских нефтяных ям (дельта реки Волги, Астраханская область, окрестности поселка Кизань). Выявлено, что доминирующими группами организмов в районе исследования являются Calanoida, Cyclopoida. Каждая из исследованных станций отличается доминирующими видами – Calanus helgolandicus на станции 1, Cyclops sp. на станции 2, Daphnia ambigua и Polyphemus pediculus на станции 3 по численности преобладали. Показано положительное воздействие рекультивации берега на биомассу и состав зоопланктона. Численность зоопланктона на станции, где ранее проводились восстановительные работы, была максимальной – 32,5 тыс. экз/м3. Биомасса на данном участке также превышала показатели на других станциях более чем в 2 раза и составляла 3,8 г/м3. Исследование видового состава зоопланктона позволило оценить степень сапробности исследованного участка реки Кизань. Анализ сапробности выявил зоны умеренного (β-мезосапробная) и сильного (α-мезосапробная) загрязнения органическими веществами. В составе макрозообентоса зарегистрировано 8 видов организмов, доминирующую группу бентоценоза около берега составляли ракообразные. Также значительную долю в пробе занимали личинки двукрылых насекомых Chironomus plumosus и Cricotopus sylvestris. Моллюски Viviparus viviparus и Lymnaea stagnalis встречались единичными экземплярами. На расстоянии нескольких метров от береговой линии отмечено увеличение численности зообентосных организмов в пробе до 60 экз./м2. Доминирующими видами остаются амфиподы, составляющие 33,3 % от общего количества особей и представленные двумя видами (Gammarus minutus и Dikerogammarus villosus). Обнаружено значительное количество личинок двукрылых (Culex pipiens и Cricotopus sylvestris), составляющих 31,7 % от общей численности организмов.
зоопланктон, бентос, численность, биомасса, доминанты
Введение
Загрязнение водоемов, вызванное деятельностью человека, представляет серьезную угрозу для экосистем и здоровья людей [1]. Опасность возникает из-за передачи загрязняющих веществ по пищевым цепям или при прямом использовании загрязненной воды. Для предотвращения негативных процессов проводятся мониторинговые исследования для оценки уровня такого загрязнения [2, 3]. Особое внимание уделяется промышленным регионам, водохранилищам, зонам интенсивного сельского хозяйства, а также значимым природным территориям, таким как заповедники и заказники. Нижняя граница дельтовой части Волги проходит по устьям дельтовых водотоков разнообразных по гидрологическому режиму, размеру и строению русел [4]. Они представляют огромную ценность, как нерестовые площади и кормовые угодья ценных гидробионтов, в т. ч. промысловых [5].
Одним из наиболее распространенных видов техногенного загрязнения является загрязнение нефтепродуктами, которое требует глубокого изучения последствий такого воздействия на экосистемы и выработку критериев биологического контроля [6]. В дельте реки Волги на северо-востоке Астраханской области, около поселка Кизань, в не-
посредственной близости к водному объекту уже более полувека расположены нефтеямы, которые входят в Государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду [7]. В рамках проекта «Оздоровление Волги» в 2016 и 2021 гг. были проведены работы по рекультивации объекта накопленного экологического ущерба «Соколовские нефтяные ямы» [8], однако оценка качества воды данного участка рукава Кизани остается актуальной задачей. Водоем является ценным, относится к высшей рыбохозяйственной категории и не все участки были подвергнуты рекультивационным работам.
Оценить уровень негативного воздействия нефтепродуктов на водные объекты возможно используя гидробиологические исследования, позволяющие отслеживать изменения в водных сообществах, определять влияние антропогенных факторов и разрабатывать меры по сохранению и восстановлению экосистем.
Результаты исследования
В рамках, проведенных авторами исследований в июле 2025 г., проанализировано состояние зоопланктона и бентосных сообществ в районе нахождения Соколовских нефтяных ям. Отбор проб планктона проводился на трех станциях при помощи сети Апштейна (рис.).
Места отбора проб зоопланктона:
1 – район проведенной рекультивации; 2 – район расположения засыпанных нефтеям,
не проходивших рекультиваию; 3 – 500 м ниже по течению от нефтеямы 2
Zooplankton sampling sites:
1 – the area of reclamation; 2 – the area of the oilfields that were not reclaimed;
3 – 500 m downstream from the oilfield 2
Точки отбора выбраны с учетом расположения бывших резервуаров нефтяных ям. Точка 1 – это участок, где в 2016 и 2021 гг. проводились работы по рекультивации (нефтеяма 1). Остальные участки нефтеям засыпаны грунтом, но в последние десятилетия рекультивации не подвергались (точка 2). На некоторых участках в этом районе визуально отмечен выход нефтепродуктов на поверхность почвы. Точка 3 расположена ниже по течению от объекта негативного воздействия. Зафиксированные пробы концентрировались с помощью осадочного метода. Подсчет организмов проведен в камере Богорова [9]. Определялись численность, биомасса, видовой состав и сапробность водоема по методу Вудивисса, основанному на расчете сапробного индекса, характеризующего степень загрязнения водоема органическими веществами.
Отбор проб макрозообентоса проводился непосредственно около нефтеямы 1 в районе проведенной рекультивационных работ и на расстоянии 3 м от берега, при дальнейшей обработке проб использовали общепринятые гидробиологические методики [10]. Основной задачей было определение видового состава зообентоса, формирования численности и биомассы донных животных, соотношение различных таксономических групп.
Результаты камеральной обработки гидробиологических проб показали, что зоопланктонное сообщество представлено в основном двумя основными группами: Calanoida, Cyclopoida. Наивысшее видовой разнообразие характерно для точки 1 – это участок нефтеямы 1, где проведены основные рекультивационные работы. Данный район исследования также характеризуется наибольшей биомассой и численностью зоопланктонных организмов (табл. 1).
Таблица 1
Table 1
Показатели численности и биомассы зоопланктона реки Кизань в районе исследования
Indicators of abundance and biomass of zooplankton of the Kizan River in the study area
|
№ пробы |
Численность, тыс. экз./м3 |
Биомасса, |
Доминанты |
Таксоны |
|
|
по численности |
по биомассе |
||||
|
1 |
32,5 |
3,8 |
Daphnia ambigua; |
Polyphemus pediculus |
Bosmina longirostris; Brachionus diversicornis; Tropocyclops prasinus; Daphnia ambigua |
|
2 |
17,5 |
1,22 |
Cyclops sp. |
Cyclops sp. |
Cyclops sp.; Brachionus Podon polyphemoides; Heterocopa |
|
3 |
12,5 |
1,25 |
Calanus helgolandinus |
Calanus helgolandinus |
Calanus helgolandinus; Macrocyclops distinctus |
|
Среднее |
20,8 |
2,09 |
|
|
|
Всего было выделено 9 видов зоопланктеров, при этом численность варьировала от 12,5 до 32,5 тыс. экз./м3, а биомасса – от 1,22 до 3,8 г/м3. На станции 1 по численности доминировали три вида организмов: Daphnia ambigua, Polyphemus pediculus, Polyphemus pediculus, а по биомассе – Polyphemus pediculus. Основными представителями зоопланктона как по численности, так и по биомассе на точке 2 отбора проб был Cyclops sp., на расстоянии 500 м ниже по течению – Calanus helgolandinus.
Большинство обнаруженных организмов указывают на β-мезосапробную зону (умеренно загрязненная) и α-мезосапробную зону (значительно загрязненная). При осмотре мест отбора проб на точке 2 визуально наблюдался выход нефтепродуктов на поверхность грунта и их вымывание в реку.
В целом проведенное исследование свидетельствует о лучшем состоянии зоопланктонных сообществ в районе проведенной рекультивации и необходимости проведения природоохранных работ на остальных участках объекта накопленного ущерба.
Использование бентосных сообществ для биоиндикации районов, подверженных нефтяному загрязнению, имеет очень важное значение, поскольку, аккумулируя информацию об окружающих их условиях обитания, они реагируют на изменение ее качества соответствующими перестройками структуры и изменением количественного развития. В связи
с этим особое внимание было уделено нефтеяме 1, где проводились рекультивационные работы.
В результате исследований установлено, что доминирующую группу бентоценоза непосредственно около береговой линии составляли ракообразные (50 % от общей численности и 21 % от общей биомассы) (табл. 2), при этом было зарегистрировано 6 видов донных организмов, относящихся к трем систематическим группам. Общее количество собранных гидробионтов составило 34 экз./м2 при суммарной биомассе 2,053 г/м2.
Таблица 2
Table 2
Показатели численности и биомассы зообентоса реки Кизань (точка 1)
Indicators of abundance and biomass of the Kizan River zoobenthos (point 1)
|
Систематическая группа |
Вид организма |
Количество, экз./м2 |
Биомасса, г/м2 |
|
Молюски (Bivalvia) |
Viviparus viviparus |
2 |
0,9 |
|
Lymnaea stagnalis |
1 |
0,1 |
|
|
Амфиподы (Amphipoda) |
Gammarus minutus |
17 |
0,423 |
|
Двукрылые (Diptera) |
Chironomus plumosus |
8 |
0,32 |
|
Cricotopus sylvestris |
5 |
0,26 |
|
|
Culex pipiens |
1 |
0,05 |
|
|
Итого |
34 |
2,053 |
Значительную долю в пробе занимали личинки двукрылых насекомых: Chironomus plumosus и Cricotopus sylvestris. Среди моллюсков отмечены Viviparus viviparus и Lymnaea stagnalis, причем первый вид существенно превосходил второй по биомассе. На расстоянии нескольких метров от береговой линии отмечено увеличение численности зообентосных организмов в пробе до 60 экз./м2 (табл. 3).
Таблица 3
Table 3
Показатели численности и биомассы зообентоса реки Кизань (точка 2)
Indicators of abundance and biomass of the Kizan River zoobenthos (point 2)
|
Систематическая группа |
Вид организма |
Количество, экз./м2 |
Биомасса, г/м2 |
|
Амфиподы (Amphipoda) |
Gammarus minutus |
13 |
0,375 |
|
Dikerogammarus villosus |
7 |
0,31 |
|
|
Ручейники (Trichoptera) |
Hydropsyche angustipennis |
8 |
0,385 |
|
Neureclipsis bimaculata |
12 |
0,34 |
|
|
Двукрылые (Diptera) |
Culex pipiens |
2 |
0,2 |
|
Cricotopus sylvestris |
17 |
0,32 |
|
|
Пиявки (Hirudinea) |
Piscicola geometra |
1 |
|
|
Итого |
60 |
2,25 |
Доминирующими видами остаются амфиподы, составляющие 33,3 % от общего количества особей и представленные двумя видами (Gammarus minutus и Dikerogammarus villosus). Обнаружено значительное количество личинок двукрылых (Culex pipiens и Cricotopus sylvestris), составляющих 31,7 % от общей численности организмов. Следует отметить, что в данной пробе не присутствовали моллюски, однако обнаружено 20 экз. личинок ручейников (Trichoptera), представленные двумя видами (Hydropsyche angustipennis и Neureclipsis bimaculata) с долей в сообществе (33,3 %). Зафиксировано наличие пиявок (Hirudinea) Piscicola geometra.
Заключение
Полученные результаты свидетельствуют о типичной для волжских биотопов структуре бентосного сообщества с выраженным доминированием амфипод, что отражает устойчивое состояние экосистемы на данном участке реки и обеспечивает надежную кормовую базу для ихтиофауны. Преобладание амфипод и ручейников свидетельствует об умеренном уровне органического загрязнения. Высокая численность личинок хирономид может быть связана с особенностями донных отложений и глубиной в месте отбора проб. Наблюдаемое соотношение численности и биомассы различных систематических групп соответствует ожидаемым параметрам для подобных местообитаний и может служить базой для дальнейшего экологического мониторинга.В целом отмечено значительное улучшение состояния гидроэкосистемы в районе расположения Соколовских нефтянных ям, особенно для бентосных организмов, поскольку, согласно исследованиям, проведенным ранее, видовой состав был весьма скудным, полностью отсутствовали моллюски, а доминировали олигохеты и личинки некоторых насекомых [11]. В настоящее время наблюдаемое соотношение численности и биомассы различных систематических групп соответствует параметрам для подобных местообитаний и возможно дальнейшее восстановление. Для объективной оценки продолжающегося негативного воздействия нефтеям на водную систему необходимо продолжить мониторинговые исследования в данном районе с учетом сезонных изменений, расширить спектр организмов-индикаторов и гидрохимических показателей. Проведенные исследования показывают положительное воздействие рекультивационных работ на состояние водоема.
1. Заболотских В. В., Васильев А. В. Экспресс-оценка экологического состояния и бактериального загрязнения водоёмов урбанизированных территорий на примере города Самара // Изв. Самар. науч. центра Рос. акад. наук. 2017. Т. 19, № 5 (2). С. 228–234.
2. Алекперов В. Ю., Маганов Р. У., Заикин И. А., Ляшко Н. Н., Федотов И. Б., Безродный Ю. Г. Защита окружающей среды при освоении ПАО «ЛУКОЙЛ» месторождений нефти и газа в Северном Каспии: становление, развитие, перспективы // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2018. № 1. С. 5–15.
3. Бреховских В. Ф., Волкова З. В., Монахов С. К. Динамика потоков загрязняющих веществ в дельте р. Волги // Вода: химия и экология. 2011. № 4 (34). С. 9–17.
4. Алексеевский Н. И., Айбулатов Д. Н. Динамика гидрографической сети и морского края дельты Волги с 1800 по 2010 г. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5: Геогра-фия. 2011. № 2. С. 96–102.
5. Быстрова И. В., Смирнова Т. С., Бычкова Д. А., Мелихов М. С. Экологические проблемы при освоении шельфа северо-западного Прикаспия // Геология, гео-графия и глобальная энергетика. 2018. № 4. С. 81–86.
6. Дзюбан А. Н. Микробиологический контроль нефтяного загрязнения донных отложений водоемов // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: тез. докл. XI Международ. симп. по биоиндикаторам. Сыктывкар, 2001. С. 52–54.
7. Алыкова О. И., Чуйкова Л. Ю., Чуйков Ю. С. Накопленный экологический вред: проблемы и последствия. Сообщение 1. Государственный реестр ОНВОС // Астрахан. вестн. эколог. образования. 2021. № 2 (62). С. 88–113. EDN BJSXVZ.
8. Алыкова О. И., Арнаут Ю. И., Чуйкова Л. Ю., Чуйков Ю. С. Соколовская нефтяная яма № 1 Приволжского района Астраханской области: история ликвидации // Астрахан. вестн. эколог. образования. 2023. № 5 (77). С. 137–142. DOIhttps://doi.org/10.36698/2304-5957-2023-5-137-142.
9. Зайцев В. Ф., Обухова О. В., Юрченко В. В., Васильева Е. Г. Гидробиологические методы оценки состояния пресноводных водоемов: учебное пособие. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2018. 132 с.
10. Абакумов В. А., Бубнова Н. П., Холикова Н. И. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 239 с.
11. Южалина А. А., Обухова О. В., Зайцев В. Ф. Бентосные сообщества, как биоиндикатор нефтяного загрязнения водоема // Сб. науч. тр. по материалам международ. науч. эколог. конф. «Аграрные ландшафты, их устойчивость и особенности развития». Краснодар: Кубан. гос. аграр. ун-т имени И. Т. Трубилина, 2020. С. 311–315.
