Водные экосистемы являются наиболее чувствительным звеном природной среды [1]. Аварийные загрязнения природных водоемов нефтяными углеводородами представляют собой серьезную экологическую проблему, обусловленную в Волго-Каспийском бассейне развитием добычи углеводородного сырья, активизацией судоходства, связанного с транспортировкой нефтепродуктов, недобросовестным отношением судовых компаний к правилам обращения и утилизации нефтесодержащих жидких отходов и подсланевых вод, увеличением с каждым годом степени загрязнения почв и природных водных объектов вблизи старых нефтехранилищ, особенно в периоды половодья [2]. Аварийные разливы нефти и нефтепродуктов ведут к нарушению многих естественных процессов и взаимосвязей в организмах гидробионтов и в водных экосистемах в целом, изменяют условия обитания водных организмов, отражаются на биоразнообразии [3–12].Происходит закономерное уменьшение видового состава и численности кладоцер в общей массе рачкового зоопланктона и, как следствие, ухудшение кормовой базы для молоди рыб [13].   Разнообразие источников способствует загрязнению природных вод различными по фракционному составу нефтепродуктами, оказывающими разную степень токсического воздействия на живые организмы. Их безопасные БК10 (гибель 10 %) и остро летальные ЛК50 (гибель 50 %)концентрации могут значительно (на один-два порядка) отличаться при одном и том же массовом содержании поллютантов [14–19]. В практике государственного контроля при оценке опасности нефтяных разливов принимают во внимание только значение предельно допустимой концентрации (ПДК), равной 0,05 г/м3, но не учитывают биологический показатель БК, который наиболее достоверно определяет фактический порог безопасной для гидробионтов концентрации загрязнителя [20].В связи с вышесказанным представляются актуальными изучение токсичности нефтеуглеводородных загрязнений различного происхождения для гидробионтов дельты р. Волги и разработка комплексной системы оценки ущерба, причиненного рыбохозяйственному водоему нефтяным загрязнением, с применением биотестирования на ракообразных. Объекты исследованияПо данным А. А. Косовой, в низовьях Волги среди основных групп ракообразных второе место в среднем по численности и биомассе занимает надотряд Cladocera. В пробах зоопланктона также встречаются представители ракушковых раков, бокоплавы, моины [21].Представители надотряда Cladocera (подтип Crustacea) являются исключительно важным ключевым звеном в пищевых цепях естественных водоемов и наиболее чуткими индикаторами загрязнения природной воды [7]. Исходя из вышесказанного, основным тест-объектом был выбран один из наиболее применяемых в водной токсикологии представитель надотряда Cladocera (Ветвистоусые) – Daphnia (Ctenodaphnia) magna Straus, 1820. Для изучения влияния нефтепродуктов на представителей прочих отрядов планктонных ракообразных дельты р. Волги в качестве тест-объектов были отловлены, акклиматизированы и разведены в лабораторных условиях популяции следующих видов ракообразных: представители отр. Anomopoda – Moina weismanni Ishikawa, Moina macrocopa, Straus, (моина), Chydorus sphaericus (Muller, 1776) (хидорус); представитель подкласса Copepoda (Веслоногие – Копеподы) Acanthocyclops vernalis (Fisher, 1863)(циклоп); представитель отр. Amphipoda (Разноногие раки – Амфиподы) – Dikerogammarushaemobaphes (Eichwald, 1841) (дикерогаммарус); представители класса Ostracoda (Ракушковыеракообразные – Остракоды) – Sarscypridopsis aculeata (Costa, 1847) (невалидное название видаCypridopsis aculeata), Cypridopsis vidua (O. F. Muller, 1779) (ципридопсисы) и завезенный из Китая вид Dolerocypris sinensis (G. O.Sars, 1903) (долероциприс). Материалы и методы исследованияМатериалом для исследования послужили пробы природной воды и нефтесодержащих загрязнителей, отобранные и проанализированные на токсичность в филиале Центра лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) по Южному федеральному округу – ЦЛАТИ по Астраханской области.В проведенных исследованиях использовалась методика определения токсичности воды Н. С. Жмур (ФР 1.39.2007.03222), основанная на определении смертности дафний (Daphnia magna, Straus, Cladocera, Crustacea) при воздействии токсических веществ, присутствующих в водной среде [22]. Биотестирование на тест-организмах (ципридопсисы, моина, гаммарус, циклоп, хидорус) осуществлялось аналогично методике ФР 1.39.2007.03222. Метод ИК-спектрометрии использовался для выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в природных поверхностных водах [23]. Расчет размера вреда (ущерба) проводился по «Методике исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства» в редакциях Приказа Минприроды России от 31 января 2014 г. № 47, 26 августа 2015 г. № 365. Методика утверждена Приказом Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 13 апреля 2009 г. № 87 [20]. Чувствительность ракообразных к нефтесодержащим токсикантамКонтроль качества оценки токсичности воды по определению чувствительности используемых тест-организмов к модельному – «эталонному» – токсиканту – калию двухромовокислому (K2Cr2O7) проводился один раз в три месяца. Диапазон концентраций (C) модельного токсиканта, при действии которого в течение 24 ч гибнет 50 % дафний, составлял 1,0–1,76 мг/дм. Результаты исследования чувствительности тест-объектов по отношению к модельному токсиканту (K2Cr2O7) представлены в табл. 1.Таблица 1Результаты исследования чувствительности тест-объектовпо отношению к модельному токсикантуКонцентрация модельного токсиканта, С, мг/дм3ДафнияМоинаХидорусГаммарусЦипридопсисДолероциприс1,76–1,672,031,731,582,261,70 Чувствительность всех тест-объектов определена в рамках, близких диапазону чувствительности по отношению к модельному токсиканту (K2Cr2O7) для эталонного тест-объекта Daphnia magna, Straus,согласно методике (0,9–2,0 мг/дм3) [16]. Для оценки токсичности для гидробионтов нефтесодержащих загрязнителей (нефтешламов № 1, № 2, жидких отходов от промывки нефтешламов № 3, № 4, нефтесодержащих сточных вод № 5 и отхода битума № 6 с различным фракционным и количественным содержанием нефтепродуктов проведены опыты по биотестированию на тест-объектах:Daphnia (Ctenodaphnia)magna, Straus, (дафния), Moina weismanni Ishikawa, Moina macrocopa, Straus, (моины), Chydorus sphaericus (Muller, 1776) (хидорус), Sarscypridopsis aculeata (Costa, 1847) (синоним Cypridopsis aculeata (Costa, 1852)), Cypridopsis vidua (O. F. Muller, 1779) (ципридопсис);Acanthocyclops vernalis (Fisher, 1863) (циклоп), Dikerogammarus haemobaphes (Eichwald, 1841) (гаммарус), Dolerocypris sinensis (долероциприс). Результаты исследования представлены на рис. 1.  Рис. 1. Оценка токсичности для гидробионтов нефтесодержащих загрязнителей:БКР – безопасная кратность разбавления:а – БКР отхода нефтешлама №1 для планктонных ракообразных;б – БКР отхода нефтешлама №2 для планктонных ракообразных;в – БКР отхода от промывки нефтешлама №3 для планктонных ракообразных;г – БКР отхода от промывки нефтешлама №4 для планктонных ракообразных;д – БКР нефтесодержащей сточной воды №5 для планктонных ракообразных;е – процент всплытия ракообразных в водной вытяжке пробы №6 битум Из результатов проведенных испытаний следует, что тест-объекты проявили особую чувствительность к воздействию каждого из нефтесодержащих загрязнителей (всплытие на поверхность воды, линька, отсутствие характерных скачкообразных движений, дыхание затруднено, отсутствие активного питания). Наибольшую резистентность к пробам № 1 и № 6 проявили представители отряда Anomopoda – моины [24]. Наибольшую чувствительность к негативному воздействию отходов нефтешлама и битума по показателям «Смертность» и «Всплытие» проявили представитель надотряда Cladocera (Ветвистоусые) дафния магна и представители класса Ostracoda (Остракоды) ципридопсисы и долероциприс.Тест-объект Daphnia (Ctenodaphnia) magna (Straus, 1820), как и остальные представители надотряда Cladocera, является чутким индикатором загрязнения природной воды нефтепродуктами различных фракций и массовых концентраций. Биотестирование на данном тест-объекте позволяет определить фактически безопасные (БК10)и остро летальные (ЛК50) для гидробионтов концентрации нефтяных загрязнителей расчетно-графическим методом пробит-анализа. Оценка токсичности аварийных нефтяных разливов для гидробионтовВ октябре 2015 г. на протоке Серебряная Воложка (г. Астрахань) в районе переулка Рыбацкий произошла авария, результатом которой стал разлив нефтепродуктов площадью 1 280 м2. Поверхность акватории в месте аварии покрылась сплошной желто-коричневой нефтяной пленкой толщиной более 1 см, пятно разлива пленочного нефтепродукта на момент обследования 05 октября 2015 г. было ограничено боновым заграждением. Вдоль левого берега от места аварии до пешеходного моста по поверхности воды протянулся сплошной шлейф шириной 2 м из всплывшего зоопланктона класса Ракообразные, что является характерным биотестом на присутствие в воде нефтепродуктов [14–19]. С целью изучения влияния загрязнений водной среды нефтепродуктами непосредственно на живые организмыбыл проведен отбор проб природной воды и пленочного нефтепродукта с места аварии [2].Для сравнения степени токсичности были протестированы нефтесодержащий отход, отобранный с поверхности воды в месте аварийного разлива нефтепродуктов, бензин (легкие или бензиновые фракции), керосин (средние или керосиновые фракции), дизельное топливо (дизельная фракция) и машинное масло (тяжелые или масляные фракции). Результаты расчета представлены в виде шкалы токсичности фракций нефтепродуктов (рис. 2). Рис. 2. Шкала токсичности нефтепродуктов для гидробионтов (на примере тест-объектаDaphnia (Ctenodaphnia) magna Straus) Шкала токсичности фракций нефтепродуктов наглядно демонстрирует, что токсичность исследованных углеводородных загрязнителей воды, их ЛК50 и БК10 значительно отличаются как между собой, так и от значения ПДК по нефтепродуктам в воде рыбохозяйственных водоемов.Результаты сравнительного анализа значения ПДК по нефтепродуктам в воде рыбохозяйственных водоемов и БК10нефтепродуктов различных фракций в воде показаны в табл. 2.Таблица 2Значения ПДК по нефтепродуктам в воде рыбохозяйственных водоемов и БК10 нефтепродуктов различных фракций в водеПоказательБензинКеросинОтход нефтепродуктаДизельное топливоМашинное маслоПДК, мг/дм30,05БК10,мг/дм3 ПДК/БК100,337 0,150,320 0,160,014 3,570,028 1,790,012 4,17 По степени и характеру токсического влияния на тест-объект отход, отобранный с места аварийного разлива на водном объекте протока Серебряная Воложка, занял среднее положение между тяжелыми и легкими фракциями нефтепродуктов. Расчетное значение БК10 отхода пленочного нефтепродукта составило 0,014 мг/дм3, что в 3,6 раза меньше значения ПДК [16–18].Биотестирование и количественный химический анализ (КХА) проб природной воды с места аварии позволили установить кратность превышения ПДК с учетом фонового показателя по растворенным нефтепродуктам, биологически безопасные БК10и их превышение – безопасную кратность разбавления (БКР10) [22, 23]. Результаты приведены в табл. 3.Таблица 3Результаты анализа КХА и биотестирования на тест-объекте Daphniamagna, Straus, проб природной воды с протоки Серебряная Воложка№ места разливанефтепродуктов,буквенное обозначение точки отбораУмн***Растворенный нефтепродуктБК10БКР10КБ****= ПДК/БК10Концентрация, СnПревышение ПДКг/м3г/м3разг/м3разраз18Ф*18А18Б18В**18Г**18Д18Е**–312,7460222,2856––345,4980–0,0632,13103,24600,570,4040,60900,4091,2641,3663,6610,246,810,426,920,0630,0340,0350,1360,1180,1110,107163,1990,784,2**3,435,463,81**<11,471,43<1<1<1<1*Фоновая проба; ** – пробы отобраны ниже пятна нефтяного загрязнения; Умн*** – удельная масса пленочного нефтепродукта; КБ****.– биологический коэффициент. В табл. 3 показано, что максимальный уровень превышенияПДК по растворенным нефтепродуктам – в 63,66 раза (с учетом фонового превышения) – был зафиксирован в точке отбора 18Б в пределах пятна нефтяного загрязнения на протоке Серебряная Воложка [16].По результатам биотестирования на тест-объекте Daphniamagna, Straus, установлено, что фактический уровень безвредных концентраций (БК10) растворенных и диспергированных в природной воде нефтепродуктов в точках отбора 18А и 18Б в пределах пятна нефтяного загрязнения на протоке Серебряная Воложка в 1,5–1,4 раза ниже, чем ПДК по нефтепродуктам для водоемов рыбохозяйственного значения. Применение биотестирования для оценки вреда, нанесенного воздействием аварийных разливов нефтепродуктов на протоке Серебряная Воложка (2015 г.) с учетом значения биологического показателя БК10 и биологического коэффициента КБРассмотрим применение комплексной системы оценки вреда, причиненного рыбохозяйственному водоему нефтяным загрязнением, с учетом БК10 и биологического коэффициента КБ на примере аварии нефтеналивного судна на протоке Серебряная Воложка.По результатам лабораторных анализов определено:общая масса разлитых нефтепродуктов, т, равна Мн = 0,38 + 0,001 = 0,381.размер вреда (ущерб) от аварийного загрязнения водного объекта нефтепродуктами определялся по формуле № 2методики [20]:    У = Квг× Кдл× Кв× Кин×Hi,где Квг – коэффициент, учитывающий природно-климатические условия в зависимости от времени года (согласнотабл. 1 прил. 1 к методике [20]),равен 1,15; Кдл – коэффициент, учитывающий длительность негативного воздействия токсиканта (согласнотабл. 4 прил. 1 [20]),равен 5, т. к. меры по ликвидации разлива нефтепродуктов не принимались; Кв – коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов) (согласнотабл. 2 прил. 1 [20]), равен 1,41; Кин – коэффициент инфляции для года (согласно п. 11.1 [20]), равен 1; Hi – такса для исчисления размера вреда (согласнотабл. 3 прил. 1 [20]), равна 0,962 млн руб., или 962 тыс. руб.Таким образом, размер вреда, причиненного водному объекту протока Серебряная Воложка аварийным загрязнением нефтепродуктами в результате аварии судна «Дагестан», составил, тыс. руб.:У = 962 × 1,15 × 5 × 1,41 × 1 = 7 799,415.Такса Hi для исчисления размера вреда, в соответствии с табл. 8 методики [20], устанавливается с учетом превышения ПДК по показателю «Нефтепродукты», а фактически допустимый для гидробионтов биологический показатель БК в случаях аварийных разливов нередко в несколько раз ниже значения ПДК. Предлагаем для повышения качества оценки вреда, причиненного водным объектам вследствие аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, ввести дополнительный биологический коэффициент КБ, учитывающий кратность превышения ПДК по нефтепродуктам по отношению к биологической БК10, определяемой биотестированием на водных тест-объектах (в частности, на тест-объекте ветвистоусый рачок Daphnia (Ctenodaphnia) magna, Straus):КБ = ПДК / БК,в случаях, когда фактическая БК10 является более лимитирующим показателем, чем ПДК: БК10< ПДК (КБ> 1).Для аварийной ситуации на протоке Серебряная Воложка определенный биотестированием расчетный показатель БК10 составил 0,014 мг/дм3, а показатель ПДК по нефтепродуктам ПДК – 0,05 мг/дм3. ТогдаКБ = 0,05 : 0,014 = 3,6.Это свидетельствует о том, что в данном случае уровень фактического биологически безопасного показателя концентрации (БК10) по нефтепродуктам в 3,6 раз ниже, чем общепринятый для рыбохозяйственных водоемов показатель ПДК, т. е. тонна нефтепродуктов, попавших в водоем протоки Серебряная Воложка, обладает токсичностью, равной токсичности 3,6 т нефтепродукта с БК10 = ПДК = 0,05 мг/дм3. Ущерб для данного случая с учетом КБ составит, тыс. руб.У = Квг× Кдл× Кв× Кин×Hi× КБ ;У = 962 × 1,15 × 5 × 1,41 × 1 × 3,6 = 28 077,89.Фактический ущеб, с учетом дополнительного биологического коэффициента КБ, в 3,6 разавыше, чем ущерб, исчисленный только по результатам измерений КХА. Применение результатов биотестирования в данном случае повысило качество расчета, позволив учесть фактическую токсичность разлива нефтепродуктов для гидробионтов.Проведенное исследование позволило определить степень устойчивости массовых видов ракообразных водоемов дельты р. Волги к воздействию нефтепродуктов и выявить фактический диапазон толерантности к данному фактору. Наибольшую чувствительность к нефтетоксикантам проявили представитель надотрядаCladocera (Ветвистоусые) Daphnia (Ctenodaphnia)magna,Straus, и представители класса Ostracoda (Остракоды) Sarscypridopsis aculeata(Costa, 1847) (синоним Cypridopsis aculeata) и Cypridopsis vidua (O. F. Muller, 1779).Представители отряда Anomopoda – Moina weismanni Ishikawa и Moina macrocopa, Straus,более толерантны к воздействию нефтетоксикантов. Показано, что анализ комплекса реакций – гибель, всплытие, дыхание – на тест-объекте Daphnia (Ctenodaphnia) magna,Straus, позволяет быстро (в течение 1–3 ч) выявить присутствие концентраций нефтепродуктов в пробах воды, вызывающих острую токсичность у тест-организмов (по реакции всплытия), и наиболее объективно оценить степень опасности загрязнения. Изучено влияние на гидробионтов различных фракций нефтепродуктов. Выявлено, что токсический эффект нефтепродуктов повышается от легких к тяжелым масляным фракциям, степень токсичности аварийного разлива зависит от фракционного состава нефтяного поллютанта, и при повышенном проценте содержания тяжелых масляных фракций фактическая биологически БК ниже значений ПДК. Предложено учитывать значение БК10 при оценке фактического ущерба, причиняемого рыбохозяйственным водоемам воздействием нефтяных разливов, если БК10 < ПДК. ЗаключениеВ проведенном нами исследовании показано: использование только аналитических химических методов не является достаточным критерием для объективной оценки степени токсичности водной среды. Летальные (ЛК50) и безопасные (БК10) концентрации исследованных углеводородных загрязнителей воды значительно отличаются как между собой, так и от значения ПДК по нефтепродуктам в воде рыбохозяйственных водоемов. Рассмотрены перспективы применения метода биотестирования на водном тест-объекте, представителенадотряда Cladocera (Ветвистоусые) Daphnia (Ctenodaphnia) magna,Straus, – для уточнения оценки вреда, причиненного рыбохозяйственным водоемам нефтяными загрязнениями в случаях, когда БК10 < ПДК (КБ > 1). Проведенные исследования могут стать основой для повышения качества текущего и оперативного токсикологического контроля за состоянием водных экосистем, оценки вреда источников загрязнения и для разработки концепции комплексной токсикологической оценки природных вод как обязательного элемента в системе контроля качества воды, в том числе в практике контроля природоохранных организаций.