ASSESSMENT OF THE CURRENT ECOLOGICAL STATUS OF THE BASIN OF THE TEREK RIVER USING THE METHOD OF BIOINDICATION (KABARDINO-BALKARIAN REPUBLIC, THE NORTHERN SLOPES OF THE CENTRAL CAUCASUS)
Abstract and keywords
Abstract (English):
Bioindication allows us obtain data that characterize the response of aquatic biocenoses to various forms of anthropogenic impact. Due to the long life cycles, stable localization on the habitats, the most revealing indicator reflecting the state of hydroecosystems is zoobenthos. From the rivers of the Kabardino-Balkarian Republic in 2003-2013, there were selected more than 2000 hydrobiological samples. Surface water quality was determined by the biological method of Pantle - Buck in the modification of Sladecek. Hydrobiological studies conducted in 12 rivers in the basin of the Terek river, within the Kabardino-Balkarian Republic, allowed to establish that the list of species, the abundance and biomass of benthic animals, the ratio of demanding and less demanding clean water species vary along the rivers, following the natural changes of living conditions and increasing top-down anthropogenic impact. In the upper sections of the glacial rivers, xeno- and oligosaprobic invertebrates - gnats-midgots of subfamily Orthocladiinae - Diamesa sp ., Eukiefferiella sp ., Orthocladius sp ., caddisflies Drusus sp . and Rhyacophila sp ., stoneflies Protonemura sp. , Amphinemura sp ., Taeniopteryx sp ., Perla sp ., Pontoperla sp ., Isoperla sp . and others, mayflies Epeorus sp ., Baetis of the group tricolor , tolcheniki, bolotniy Dicranota sp . and Hexatoma sp ., lacewings mosquitoes, gnats, and some others dominate. In the sections of the middle and lower reaches of the rivers in the presence of the sources of organic pollution the specified benthos is replaced by mayflies Baetis of the group rhodani , mosquitoes midgots of subfamilies Chironomidae and Tanypodinae , mosquito crane flies Tipula sp ., nematodes and, above all, oligochaetes.

Keywords:
bioindication, bioindicators, saprobity, surface water, hydrobionts
Text
Введение Биологическая индикация - одно из перспективных направлений диагностики состояния объектов окружающей среды [1-3]. Именно поэтому в течение последних 10 лет, наряду с гидрохимическим анализом качества поверхностных вод верхнего и среднего течения бассейна р. Терек в условиях Кабардино-Балкарии, активно внедряется в практику биомониторинг состояния речных экосистем в свете нарастающего антропогенного влияния. За период систематических исследований было установлено, что для горных рек Кабардино-Балкарии (как в целом и всего Кавказа), с точки зрения оценки качества поверхностных вод различного водохозяйственного назначения, наиболее показателен зообентос (донные животные) [4-11]. Он представлен автохтонным литореофильным комплексом, включающим водных беспозвоночных из таких групп, как мшанки, нематоды, олигохеты, пиявки, моллюски, ракообразные и вторичноводные насекомые (поденки, стрекозы, веснянки, клопы, жуки, ручейники и двукрылые). Формируясь в определенных условиях и конкретных биотопах в течение длительного времени, сообщества донных организмов достоверно отражают степень антропогенного воздействия на гидроэкосистемы, позволяют судить о динамике и характере процессов самоочищения воды. Согласно требованиям [2, 12, 13], основой для оценки качества воды по показателям зообентоса для отделов и лабораторий мониторинга ведомственных организаций рекомендованы таксономический состав гидробионтов и его количественные показатели (общая численность, общая биомасса, численность и биомасса отдельных групп организмов, массовые виды и виды-индикаторы). В то же время при расчете степени сапробности (органического загрязнения) речных вод Кабардино-Балкарии определенные трудности вызывает отсутствие цифровых показателей индивидуальных индексов для подавляющего большинства «кавказских видов» гидробионтов [14-16]. В связи с этим ниже представлены результаты биоиндикационной оценки степени органического загрязнения поверхностных вод бассейна р. Терек за 2003-2013 гг. Материал и методы исследования Всего из рек и речек Кабардино-Балкарии за 2003-2013 гг., согласно общепринятой методике [1-3, 12, 13], было отобрано более 2000 гидробиологических проб, охватывающих все сезоны года с января по декабрь. Сборы водных животных производились с каменистого или каменисто-галечного субстрата на удалении не менее 50 см от береговой линии. Для количественного учета гидробионтов с донного субстрата использовался наиболее приемлемый прибор для работы на горных реках - бентометр Садовского [17]. Пойманные гидробионты фиксировались 70-градусным раствором этилового спирта или 4 %-м раствором формалина. Материал, во избежание обесцвечивания, хранился в темноте. Идентификация водных беспозвоночных проводилась по [18]. Качество поверхностных вод в реках Кабардино-Балкарии определяли биоиндикационным методом Пантле - Бука в модификации Сладечека [19 (цит. по: [1-3, 13])]. Индивидуальные индексы сапробности Si были взяты из «Временных методических указаний по гидробиологическому анализу качества вод малых рек» [2]. Шкала зон сапробности приведена в таблице. Шкала зон сапробности в реках по гидробиологическим показателям (по [2], с некоторыми дополнениями) Качество вод Класс вод Индекс сапробности Относительная численность олигохет от общего числа организмов в пробе, % Очень чистые, ксеносапробные I Менее 0,5 1-20 Чистые, олигосапробные II 0,5-1,5 21-35 Умеренно загрязненные, β-мезосапробные III 1,51-2,50 36-50 Загрязненные, α-мезосапробные IV 2,51-3,5 51-65 Грязные, полисапробные V 3,51-4,50 66-85 Очень грязные, гиперполисапробные VI 4,5 и более 86-100 или макрозообентос отсутствует Основные результаты биоиндикационных исследований Гидробиологические исследования, проведенные на 12 реках бассейна р. Терек в пределах Кабардино-Балкарии, позволили установить следующее. Перечень видов, численность и биомасса бентосных животных, соотношение требовательных и менее требовательных к чистоте воды видов меняются по ходу течения рек, отчетливо следуя естественным изменениям условий жизни и нарастающему сверху вниз антропогенному влиянию. Более или менее плавный ход этого процесса дает скачкообразные всплески в местах сосредоточенных источников загрязнения (сточные воды спиртодрожжевых предприятий населенного пункта (н. п.) Сармаково, городов Чегем, Нарткала, Прохладный и др.; крахмальный завод станицы Александровская; очистные сооружения муниципального унитарного предприятия жилищно-коммунального хозяйства (МУП ЖКХ) «Водоканал» городов Нальчик, Баксан и Майский). В верхних створах ледниковых рек продолжают доминировать ксено- и олигосапробные беспозвоночные - комары-звонцы подсемейства Orthocladiinae - Diamesa sp., Eukiefferiella sp., Orthocladius sp., ручейники Drusus sp. и Rhyacophila sp., веснянки Protonemura sp., Amphinemura sp., Taeniopteryx sp., Perla sp., Pontoperla sp., Isoperla sp. и др., поденки Epeorus sp., Baetis группы tricolor, толкунчики, болотницы Dicranota sp. и Hexatoma sp., сетчатокрылые комары, мошки и некоторые другие. В створах среднего и нижнего течения рек при наличии источников органического загрязнения указанных бентонтов заменяют поденки Baetis группы rhodani, комары-звонцы подсемейств Chironominae и Tanypodinae, комары-долгоножки Tipula sp., нематоды и, прежде всего, олигохеты. Численность, а иногда и биомасса нетребовательных к чистоте и толерантных к органическому загрязнению поверхностных вод видов особенно велика (до 0,5 млн/экз. м2) в зонах повышенного поступления соединений азота и фосфора, приуроченных к местам сброса слабоочищенных и неочищенных вод очистных сооружений МУП ЖКХ «Водоканал» и спиртозаводов (в виде фугата и барды). Наиболее чистой ледниковой рекой среди рек с ледниковым питанием на всем протяжении в пределах Кабардино-Балкарии продолжает оставаться р. Урух. Примечательно, что в отличие от других водотоков республики количество и биомасса ксено- и олигосапробных видов к устью этой реки даже увеличиваются. Наиболее чистыми (ксено- и олигосапробными) следует считать также верхние участки рек Малка (вплоть до сельского поселения (с. п.) Хабаз) и Чегем (до с. п. Хушто-Сырт). Умеренное загрязнение р. Малка, периодически переходящее (особенно в зимнюю межень) в загрязненное (IV класс качества), фиксируется уже у н. п. Сармаково, что напрямую связано с влиянием Сармаковского спиртозавода. В створе с н. п. Янтарное, из-за переброски основной массы воды р. Малка в оросительную сеть (каналы Малка-Кура, им. Ленина и Правобережный), гидрологический режим этой реки резко изменен. Здесь р. Малка мало походит на ледниковую реку и приобретает черты небольшой родниковой речки с замедленным течением, небольшими значениями скорости воды и глубины. Определенное положительное влияние на экологическое состояние р. Малка оказывает сеть родниковых ручьев в междуречье рек Малка и Баксан. В результате по биоиндикационным параметрам вόды в данном створе р. Малка оцениваются как «чистые» и «умеренно загрязненные» (олиго- и β-мезосапробная). Далее, к устью, вόды р. Малка - стабильно «умеренно загрязненные» (β-мезосапробные) и «загрязненные» (α-мезосапробные) из-за неочищенных сбросов спиртопроизводящего предприятия ОАО «Моя столица» (бывший «Реал-Спирт) и очистных сооружений г. Прохладный. Общее ухудшение экологического состояния на р. Чегем наблюдается в ее нижнем течении (в створе с г. Чегем). Это обусловлено влиянием ливневой канализации, городских очистных сооружений и, особенно, стоков спиртозавода «Камад». Однако в 2010-2012 гг. этот завод не работал, и показатели качества поверхностных вод вновь вернулись к первоначальным значениям (олиго- и β-мезосапробные воды). Общее состояние р. Баксан вниз по течению до очистных сооружений г. Баксан, по биологическим показателям за 2011-2012 гг., имеет тенденцию к некоторому улучшению. Ниже, в районе с. Кишпек, наблюдается резкое ухудшение качества поверхностных вод, связанное с прямым сбросом фекально-бытовых стоков г. Баксан. Резко негативное влияние г. Баксан на реку смягчается лишь ближе к устью, после впадения вод р. Черек. Малые реки - Лескен, Нальчик, Шалушка и Урвань - относительно чистые в верхних створах. Вхождение этих речек в селитебную зону сопровождается мгновенным ухудшением качества воды: слишком малый объем расходов воды в них несоизмерим со значительным объемом сбросов и стоков, поступающих в их русла. Качество воды в этих речках переходит из категории «чистые» (II класс) в категории «умеренно загрязненные» (III класс) и «загрязненные» (IV класс). Река Золка в обеих точках отбора проб (н. п. Псынадаха и Залукокоаже) характеризуется водами с умеренным загрязнением (III класс). Река Золка, как и вышеперечисленные малые реки, на усиление антропогенного влияния реагирует резким ухудшением качества воды - от III до IV класса. В целом на реках Кабардино-Балкарии в 2010-2013 гг., по сравнению с другими годами, отмечалось некоторое улучшение экологического состояния, что обусловлено, с одной стороны, таянием ледников и обильными продолжительными весенними и летними осадками, существенно увеличившими дебет горных рек - притоков р. Терек, с другой - приостановлением деятельности многих спиртодрожжевых предприятий Республики Северная Осетия - Алания.
References

1. Konstantinov A. S. Obschaya gidrobiologiya / A. S. Konstantinov. M.: Vyssh. shk., 1979. 480 s.

2. Goridchenko T. P. Vremennye metodicheskie ukazaniya po gidrobiologicheskomu analizu kachestva vod malyh rek / T. P. Goridchenko. M.: Roskomvod, 1994. 312 s.

3. Fomin G. S. Voda. Kontrol' himicheskoy, bakterial'noy i radiacionnoy bezopasnosti po mezhdunarodnym standartam / G. S. Fomin. Encikloped. sprav. M.: Protektor, 2000. S. 821-828.

4. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2004 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2005. 37 s.

5. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2005 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2006. 22 s.

6. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2006 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2007. 38 s.

7. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2007 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2008. 49 s.

8. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2008 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2008. 34 s.

9. Hatuhov A. M. Godovoy otchet gidrobiologicheskoy laboratorii KBGU po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2009 g.) / A. M. Hatuhov, A. V. Yakimov. Nal'chik, 2009. 47 s.

10. Yakimov A. V. Godovoy otchet po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2010 g.) / A. V. Yakimov. Nal'chik, 2011. 50 s.

11. Yakimov A. V. Godovoy otchet po ocenke kachestva poverhnostnyh vod Kabardino-Balkarii metodom bioindikacii (I-XII 2011 g.) / A. V. Yakimov. Nal'chik, 2012. 62 s.

12. GOST 17.1.3.07-82. Pravila kontrolya kachestva vody vodoemov i vodotokov // URL: http://www.standartov.ru/norma_doc/9/9212/index.htm.

13. Abakumov V. A. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu presnovodnyh ekosistem / V. A. Abakumov. SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. 208 s.

14. Sarahova M. A. K ocenke indikatornoy znachimosti rucheynikov roda Hydropsyche Pictet, 1834 iz rek Kabardino-Balkarii (Central'noe Predkavkaz'e) / M. A. Sarahova, V. O. Byazov, A. V. Yakimov, V. D. L'vov, T. N. Efimova // Materialy Vseros. nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem «Zhivotnye: ekologiya, biologiya i ohrana» (Saransk, 29 noyabrya 2012 g.). Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2012. S. 300-302.

15. Sarahova M. A. Ob indikatornoy znachimosti rucheynikov roda Rhyacophila F. J. Pictet, 1834 iz rek Central'nogo Predkavkaz'ya / M. A. Sarahova, A. V. Yakimov, T. N. Efimova, V. O. Byazov, S. K. Cherchesova // XII Mіzhnar. nauk.-prakt. konf. «Aktual'nі problemi suchasnoї bіologії ta zdorov’ya lyudini», prisvyachena 100-rіchchyu Mikolaїv. nac. un-tu іm. V. O. Suhomlins'kogo. Zb. nauk. prac'. Mikolaїv: Mikolaїv. nac. un-t іm. V. O. Suhomlins'kogo. 2012. Vip. 12. S. 161-164.

16. Yakimov A. V. Rucheyniki (Trichoptera) Kabardino-Balkarii (Central'nyy Kavkaz) kak indikatory kachestva rechnyh vod / A. V. Yakimov, M. A. Sarahova, V. D. L'vov, M. M. Shahmurzov, S. K. Cherchesova, Z. S. Shibzuhova // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013. № 6 // URL: http://www.science-education.ru/113-10892.

17. Sadovskiy A. A. Bentometr - novyy pribor dlya kolichestvennogo sbora zoobentosa v gornyh rekah / A. A. Sadovskiy // Soobscheniya AN Gruz. SSR. 1948. IX, 6. S. 365-368.

18. Opredelitel' presnovodnyh bespozvonochnyh Rossii i sopredel'nyh territoriy / pod obsch. red. S. Ya. Calolihina. SPb.: Nauka, 1994-2004. T. 1-6. 4607 s.

19. Sladecek V. Water quality system / V. Sladecek // Verh. Intern. Ver. Theor. und Angew. Limnol. 1966. Vol. 16. P. 809-816.


Login or Create
* Forgot password?