from 01.01.2012 until now
Russian Federation
UDC 574.587
The article presents the indicators of biological diversity and productivity of zooplankton communities and zoo-benthos of the Kizan River in the area of the object of accumulated environmental impact of the Sokolovsky oil pits (the Volga River delta, Astrakhan Region, the vicinity of the village of Kizan). It was revealed that the dominant groups of organisms in the study area are Calanoida, Cyclopoida. Each of the studied stations is distinguished by dominant species – Calanus helgolandicus at station 1, Cyclops sp. at station 2, Daphnia ambigua and Polyphemus pediculus at station 3 were predominant in number. The positive impact of coastal reclamation on the biomass and composition of zooplankton is shown. The number of zooplankton at the station where restoration work was previously carried out was maximum – 32.5 thousand specimens/m3. The biomass in this area also exceeded the values at other stations by more than two times and amounted to 3.8 g/m3. The study of the species composition of zooplankton allowed us to estimate the degree of saprobity of the studied section of the Kizan River. The saprobity analysis revealed zones of moderate (β-mesosaprobic) and strong (α-mesosaprobic) pollution with organic substances. Eight species of organisms were registered in the macrozoo-benthos; crustaceans were the dominant group of the benthocenosis near the shore. A significant share in the sample was also occupied by the larvae of dipterous insects Chironomus plumosus and Cricotopus sylvestris. Mollusks Viviparus viviparus and Lymnaea stagnalis were found as single specimens. At a distance of several meters from the coastline, an increase in the number of zoobenthic organisms in the sample up to 60 specimens/m2 was noted. The dominant species remain amphipods, making up 33.3% of the total number of individuals and represented by two species (Gammarus minutus and Dikerogammarus villosus). A significant number of dipteran larvae (Culex pipiens and Cricotopus sylvestris) were found, making up 31.7% of the total number of organisms.
zooplankton, benthos, abundance, biomass, dominants
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. Zabolotskih V. V., Vasil'ev A. V. Jekspress-ocenka jekologicheskogo sostojanija i bakterial'nogo zagrjaznenija vodojomov urbanizirovannyh territorij na primere goroda Samara [Express assessment of the ecological status and bacterial contamination of water bodies in urbanized territories using the example of the city of Samara]. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk, 2017, vol. 19, no. 5 (2), pp. 228-234.
2. Alekperov V. Ju., Maganov R. U., Zaikin I. A., Ljashko N. N., Fedotov I. B., Bezrodnyj Ju. G. Zashhita okruzhajushhej sredy pri osvoenii PAO «LUKOJL» mestorozhdenij nefti i gaza v Severnom Kaspii: stanovlenie, razvitie, perspektivy [Environmental protection during the development of oil and gas fields in the Northern Caspian Sea by PJSC LUKOIL: formation, development, prospects]. Zashhita okruzhajushhej sredy v neftegazovom komplekse, 2018, no. 1, pp. 5-15.
3. Brehovskih V. F., Volkova Z. V., Monahov S. K. Dinamika potokov zagrjaznjajushhih veshhestv v del'te r. Volgi [Dynamics of pollutant fluxes in the Volga River delta]. Voda: himija i jekologija, 2011, no. 4 (34), pp. 9-17.
4. Alekseevskij N. I., Ajbulatov D. N. Dinamika gidro-graficheskoj seti i morskogo kraja del'ty Volgi s 1800 po 2010 g. [Dynamics of the hydrographic network and the Volga Delta sea region from 1800 to 2010]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Serija 5: Geografija, 2011, no. 2, pp. 96-102.
5. Bystrova I. V., Smirnova T. S., Bychkova D. A., Melihov M. S. Jekologicheskie problemy pri osvoenii shel'fa severo-zapadnogo Prikaspija [Environmental problems in the development of the shelf of the North-western Caspian Sea]. Geologija, geografija i global'naja jenergetika, 2018, no. 4, pp. 81-86.
6. Dzjuban A. N. Mikrobiologicheskij kontrol' neft-janogo zagrjaznenija donnyh otlozhenij vodoemov [Micro-biological control of oil pollution of bottom sediments of reservoirs]. Sovremennye problemy bioindikacii i biomoni-toringa: tezisy dokladov XI Mezhdunarodnogo simpoziuma po bioindikatoram. Syktyvkar, 2001. Pp. 52-54.
7. Alykova O. I., Chujkova L. Ju., Chujkov Ju. S. Nakoplennyj jekologicheskij vred: problemy i posledstvija. Soobshhenie 1. Gosudarstvennyj reestr ONVOS [Accumulated environmental damage: problems and consequences. Message 1. The State Register of ONVOS]. Astrahanskij vestnik jekologicheskogo obrazovanija, 2021, no. 2 (62), pp. 88-113. EDN BJSXVZ.
8. Alykova O. I., Arnaut Ju. I., Chujkova L. Ju., Chujkov Ju. S. Sokolovskaja neftjanaja jama № 1 Privolzhskogo rajona Astrahanskoj oblasti: istorija likvidacii [Sokolovskaya oil pit No. 1 of the Privolzhsky district of the Astrakhan region: liquidation history]. Astrahanskij vestnik jekologicheskogo obrazovanija, 2023, no. 5 (77), pp. 137-142. DOIhttps://doi.org/10.36698/2304-5957-2023-5-137-142.
9. Zajcev V. F., Obuhova O. V., Jurchenko V. V., Va-sil'eva E. G. Gidrobiologicheskie metody ocenki sostojanija presnovodnyh vodoemov: uchebnoe posobie [Hydrobiological methods for assessing the condition of freshwater reservoirs: a textbook]. Astrahan', Izd-vo AGTU, 2018. 132 p.
10. Abakumov V. A., Bubnova N. P., Holikova N. I. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverhnostnyh vod i donnyh otlozhenij [Guidelines on methods of hydrobiological analysis of surface waters and bottom sediments]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1983. 239 p.
11. Juzhalina A. A., Obuhova O. V., Zajcev V. F. Ben-tosnye soobshhestva, kak bioindikator neftjanogo zagrjaznenija vodoema [Benthic communities as a bioindicator of oil pollution of a reservoir]. Sbornik nauchnyh trudov po materialam mezhdunarodnoj nauchnoj jekologicheskoj konferencii «Agrarnye landshafty, ih ustojchivost' i osobennosti razvitija». Krasnodar, Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni I. T. Trubilina, 2020. Pp. 311-315.
