Оценка уровня трофности и самоочищающей способности малого водотока по гидрохимическим показателям (на примере р. Рпень)

Цель. Оценка уровня трофности, токсичности для гидробионтов вод малого водотока урбанизированной территории по содержанию в воде биогенных элементов и его самоочищающей способности по значениям индекса нитрификации.

Материалы и методы. Концентрацию соединений биогенных элементов в водах реки определяли  с помощью системы капиллярного электрофореза «Капель 104Т». Содержание в воде легкоокисляемых         органических   соединений по величине перманганатной           окисляемости  (ПНД    Ф 14.1;2.4.154-99), трудноокисляемых      соединений     -             по          величине химического потребления кислорода (РД 52.24.421-2012), отбор проб воды для анализа - по ГОСТ Р 51592-2000. Оценку уровня трофности воды оценивали по содержанию различных форм минерального азота и минерального фосфора. Агрегационный индекс, характеризующий токсичность различных форм минерального азота для гидробионтов, рассчитывали по их соотношению к ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Нитрифицирующую способность вод реки оценивали по величине индекса нитрификации (1нитр.), рассчитываемого по соотношению в воде концентрации азота нитратов к сумме концентраций различных форм минерального азота, а самоочищающую способность по значениям индекса нитрификации.

Результаты. По величине агрегационного индекса вода во всех пунктах отбора проб токсична. Экосистема реки характеризуется слабой способностью к самоочищению и слабой нитрифицирующей способностью, что связано с влиянием на микробиоценоз водотока и организмы-фильтраторы многочисленных цианотоксинов.

Заключение. Показано, что наиболее чувствительным показателем трофности вод реки является концентрация минерального фосфора. По соотношению концентраций азота минерального к фосфору минеральному установили, что в фитопланктоне реки во всех исследованных пунктах преобладают сине-зеленые водоросли (цианобактерии) - продуценты цианотоксинов.

1. Zaccaroni A. Toxicity of fresh water algal toxins to humans and animals // Algal toxins: nature, occurrence, effect and detection. Dordrecht: Springer, 2008 P. 45-89.

2. Сметанин В. И. Восстановление и очистка водных объектов. М.: КолосС, 2003. 157 с.

3. Янин Е.П. Источники и пути поступления загрязняющих веществ в реки промышленноурбанизированных территорий // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 2002. N 6. С. 2-56.

4. Ясинский С.В., Веницианов Е.В., Вишневская И.А. Диффузное загрязнение водных объектов и оценка выноса биогенных элементов при различных сценариях землепользования на водосборе // Водные ресурсы. 2019. Т. 46. N 2. С. 232-244. DOI: 10.31857/S0321-0596462232-244

5. Даценко Ю.С. Эвтрофирование водохранилищ. Гидролого-гидрохимические аспекты. М.: ГЕОС, 2007. 252 с.

6. Анциферова Г.А., Кульнев В.В., Шевырев С.Л., Беспалова Е.В., Русова Н.И. Искусственные водные объекты бассейна реки Воронеж и альгобиотехнология в управлении качеством вод // Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. N 8. С. 50-54. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-8-50-54

7. Трифонова Т.А., Сенатов А.С. Оценка предельнодопустимой техногенной нагрузки на водотоки малого речного бассейна // Геоэкология. 2008. N 4. С. 322-330.

8. Асхабова Х.Н., Оздыханов М.С., Сапаев Х.Х. Экологическая оценка загрязнения реки Терек на территории Чеченской Республики // Юг России: экология, развитие. 2018. Т. 13. N 1. С. 212-220. DOI: 10.18470/1992-1098-2018-1-212-220

9. Кривицкий С.В. Гидроэкология: улучшение качества воды в водоеме // Экология и промышленность России. 2007. N 7. С. 18-21.

10. Моисеенко Т.И. Закисление вод. Факторы, механизмы и экологические последствия. М.: Наука, 2003. 276 с.

11. Рубенчик Б.Л. Образование канцерогенов из соединений азота. Киев: Наукова думка, 1990. 221 с.

12. Winston G.W., Traynor C.A., Shane B.S., Hajos A.K.D. Modulation of the mutagenicity of three dinitropyrene isomers in vitro by rat-liver S9, cytosolic, and microsomal fractions following chronic ethanol ingestion // Mutation Research. 1992. V. 279. P. 289-298.

13. Сиренко Л.А., Казицкая В.Н. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев: Наукова думка. 1988. 256 с.

14. Моисеенко Т.И. Экотоксикологический подход к оценке качества вод // Водные ресурсы. 2005. Т. 32. N 2. С. 184-195.

15. Зинченко Т.Д., Выхристюк Л.А., Шитиков В.К. Методологический подход к оценке экологического состояния речных систем по гидрохимическим и гидробиологическим показателям // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2000. Т. 2. N 2. С. 233-243.

16. Бубенов Р.Н., Борисенко В.И., Даниленко А.А., Бубенова Л.А. О некоторых аспектах оценки негативного антропогенного воздействия на качество поверхностных водных объектов в системе обеспечения экологической безопасности // Юг России: экология, развитие. 2018. Т. 13. N 4 (49). С. 147-156. DOI: 10.18470/1992-1098-2018-4-147-156

17. ГОСТ Р 59024-2020 Вода. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2020. 32 c.

18. ГОСТ 23268.3-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения гидрокарбонат-ионов. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1978. 4 с.

19. ПНД Ф 14.1:2:3.98-97. Количественный химический анализ вод. Методика измерений общей жесткости в пробах природных и сточных вод титриметрическим методом. М.: Государственный комитет Российской Федерации по экологии, 1997. 25 с.

20. ПНД Ф 14.1:2:4.154-99. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений перманганатной окисляемости в пробах питьевых, природных и сточных вод титриметрическим методом. М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 1999. 11 с.

21. РД 52.24.421-2012 Химическое потребление кислорода в водах. Методика измерений титриметрическим методом. Ростов на Дону: Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), 2012. 18 с.

22. Гальцова В.В., Дмитриев В.В. Практикум по водной экологии и мониторингу состояния водных экосистем. СПб.: Санкт-Петербургская типография "Наука", 2007. 364 с.

23. Злывко А.С., Чеснокова С.М., Бородина И.А. Антропогенная трансформация и самоочищающая способность малой реки // Теоретическая и прикладная экология. 2012. N 3. С. 44-49.

24. Булгаков Н.Г., Левич А.П. Биогенные элементы в среде и фитопланктон: соотношение азота и фосфора как самостоятельный фактор регулирования структуры альгоценоза // Успехи современной биологии. 1995. Т. 15. N 1. С. 13-23.

25. Алимов А.В. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб.: Наука, 2000. 147 с.