ASSESSMENT OF WATER QUALITY OF LAKE KENON BY PLANKTON STATE (TRANS-BAIKAL REGION)
Authors:
1.
Institute of Natural Resources, Environment and Cryology of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
2.
Institute of Natural Resources, Environment and Cryology of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
3.
Institute of Natural Resources, Environment and Cryology of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
Type:
Article
Pages:
from 100
to 105
Status:
Published
Received:
25.03.2013
Accepted:
25.03.2013
Published:
25.03.2013
Subject area:
UDK 574.633 (28.082)
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
BBK 28.082.4:28.082.31
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
BBK 28.082.4:28.082.31
Language:
Russian
Keywords:
phytoplankton, zooplankton, lake Kenon, saprobity, indicator species, water quality
Abstract (English):
Lake Kenon is a natural water body, located in the city area and carrying a huge industrial and recreational load. Assessment of saprobity conducted by Pantle – Bucc method in modification of Sladechek to phyto- and zooplankton number allowed revealing relatively small differences in the values of saprobity in the water area and the seasonal aspect. Saprobity indices in the lake Kenon on planktonic forms of algae in the summer and in the autumn of 2010–2011 ranged from oligobetamezosaprobic to the betamesosaprobic zone, on planktonic invertebrates – from oligosaprobic to oligo-alfamezosaprobic zone. The quality of water by biological indicators is characterized as clean – satisfactory clean (II–III class). Water body can be used for domestic and recreational use.
Lake Kenon is a natural water body, located in the city area and carrying a huge industrial and recreational load. Assessment of saprobity conducted by Pantle – Bucc method in modification of Sladechek to phyto- and zooplankton number allowed revealing relatively small differences in the values of saprobity in the water area and the seasonal aspect. Saprobity indices in the lake Kenon on planktonic forms of algae in the summer and in the autumn of 2010–2011 ranged from oligobetamezosaprobic to the betamesosaprobic zone, on planktonic invertebrates – from oligosaprobic to oligo-alfamezosaprobic zone. The quality of water by biological indicators is characterized as clean – satisfactory clean (II–III class). Water body can be used for domestic and recreational use.
Keywords:
phytoplankton, zooplankton, lake Kenon, saprobity, indicator species, water quality
phytoplankton, zooplankton, lake Kenon, saprobity, indicator species, water quality
Введение В последнее время в связи с негативным влиянием деятельности человека значительно ухудшается экологическое состояние многих природных объектов, в том числе и водоемов, находящихся в городской черте. Водные экосистемы урбанизированных территорий, как конечное звено миграции загрязняющих веществ, испытывают значительное антропогенное воздействие. Такие водоемы имеют большую эстетическую, рекреационную, а в некоторых случаях и промышленную ценность. Проблема контроля состояния таких водных объектов, начиная с середины XX столетия, приобрела актуальность во многих станах Европы и Америки. Особо остро этот вопрос стоит и в отдельных регионах России, в том числе и в Забайкальском крае. Чита – один из немногих городов, где в пределах территории расположено естественное озеро – Кенон, которое несет огромную промышленную и рекреационную нагрузку. Его окружают жилые застройки, автотрассы, многие промышленные предприятия (нефтебаза и пр.), по берегу проходит Транссибирская железнодорожная магистраль, расположены сельхозугодия. С 1965 г. озеро используется Читинской ГРЭС (ТЭЦ-1) в качестве водоема-охладителя. Озеро Кенон служит местом отдыха горожан и используется для любительского лова рыбы. Кроме того, в 70-е, 80-е и 90-е гг. XX в. в водоеме проводились опыты по подращиванию и запуску молоди толстолобика, белого амура, а также пеляди [1]. Озеро Кенон и его водосборный бассейн расположены в западной и северо-западной части г. Чита в междуречье р. Ингода (рис. 1). Его включают в Читино-Ингодинский остепненно-котловинный округ Ингодино-Ононской котловинно-среднегорной провинции Южно-Сибирской горной области [2]. Рис. 1. Карта-схема оз. Кенон. На схеме точками показаны станции отбора проб: 1 – ТЭЦ; 2 – Центр; 3 – Нефтебаза; 4 – Устье р. Кадалинка; 5 – Камвольно-суконный комбинат (КСК) Основные гидрографические характеристики озера приведены в табл. 1. Таблица 1 Гидрографические характеристики оз. Кенон (по материалам [2]) Характеристика, единица измеренияВеличина Площадь бассейна, км2227 Площадь зеркала, км216 Глубина средняя, м4,4 Глубина наибольшая, м6,8 Длина, км5,7 Ширина, км2,8 Воздействие от предприятий и деятельности человека ощущается на всех компонентах экосистемы озера, прежде всего на составе и соотношении количеств различных видов растений и животных, обитающих в толще воды и на дне. Многие водные организмы являются хорошими индикаторами условий обитания. Одно из важнейших мест при биологическом мониторинге занимает планктон, как достаточно чувствительный индикатор экологического состояния водоемов. Для изучения качества вод используются как растительные (водоросли планктона, перифитона и т. д.), так и животные (низшие ракообразные, коловратки и т. д.) водные организмы. В период проводимых в рамках интеграционного проекта № 11-04-98064-р_сибирь_а «Оценка конкурентных отношений чужеродного вида Elodea canadensis Mich. c аборигенными сообществами гидробионтов оз. Кенон (Восточное Забайкалье)» исследований (июнь, август – сентябрь 2010 г. и июнь – август, октябрь 2011 г.) было изучено качество вод по сапробности планктонных организмов – фито- и зоопланктону. Работы велись по всей акватории водоема на 5 станциях: центральной (станция Центр), в районе жилых микрорайонов КСК (станция КСК), в месте впадения р. Кадалинка (станция Устье р. Кадалинки), в районе подогреваемой зоны ТЭЦ (станция ТЭЦ) и в районе нефтебазы (станция Нефтебаза) (рис. 1). Всего было отобрано 100 планктонных проб. Для оценки экологического состояния использовался метод Пантле – Букка в модификации Сладечека [3–6], основанный на индикаторной значимости отдельных систематических видов. Величины сапробности видов-индикаторов взяты из списков показательных организмов [3, 7]. В составе изучаемого планктона в 2010–2011 гг. было обнаружено 75 видов и внутривидовых таксонов водорослей, относящихся к 6 отделам: цианопрокариоты (4 таксона), диатомовые (29), золотистые (3), динофитовые (2), эвгленофитовые (2) и зеленые (35) водоросли. Видовой состав зоопланктона был представлен 43 таксонами рангом ниже рода, входящих в 10 отрядов и 18 семейств. Из них 15 видов составляли коловратки, 17 – ветвистоусые и 11 – веслоногие ракообразные [8, 9]. Полученные результаты при сравнении численного и процентного содержания сапробиологических групп фитопланктона и зоопланктона оз. Кенон свидетельствуют, что из общего числа обнаруженных в фитопланктоне озера водорослей только 68 % (51 вид) – показатели сапробности. В составе зоопланктона обнаружено 33 вида (77 % от общего числа видов) – индикатора различных зон сапробности. Наиболее значительными среди водорослей планктона являются две сапробиологические группы – бета-мезо- и олиго-альфасапробионты, составляющие 35,3 и 21,6 % соответственно. Показатели переходной между бета- и олигомезосапробной зонами составляли 11,8 %. На долю олигосапробов приходится 9,8 %. Индикаторы, как высокой, так и низкой степени сапробности, у водорослей были представлены значительно меньшим числом таксонов. У зоопланктеров 39,4 % составляли виды, развивающиеся в олигосапробных условиях, чуть меньше – 36,4 % в бета-мезосапробных, остальные 24,2 % – индикаторы переходной между олиго- и бета-мезосапробной зоной (табл. 2). Таблица 2 Распределение индикаторных видов планктона по зонам сапробности в оз. Кенон Зона сапробностиКоличество видов фитопланктона, % от общего числа видовВиды, характерные для зоны сапробности, % от общей численностиКоличество видов зоопланктона, % от общего числа видовВиды, характерные для зоны сапробности, % от общей численности c2 (3,9)Didymosphenia geminate (Lyngb.) M. Schmidt (1–8 %)–– c-o1 (2)Rhoicosphenia abbreviate (C. Agardh) Lange-Bertalot (0,7–1,5 %)–– o-c1 (2)Gyrosigma acuminatum (Kütz.) Rabenh. (0,1–10 %)–– o5 (9,8)Asterionella formosa Hassall (0,2–57 %) Ceratium hirundinella (O. F. M.) Bergh (0,2–1,1 %) Synedra acus subsp. radians (Kütz.) Skabitsch. (13–16 %)13 (39,4)Conochilus unicornis Rousselet (11–78 %) Ceriodaphnia quadrangula (Müller) (11–63 %) o-b5 (9,8)Chrysococcus rufescens Klebs (1–31 %) Cocconeis placentula Ehrenberg var. placentula (0,4–60 %)8 (24,2)Keratella cochlearis (Gosse) (20–28 %) Asplanchna priodonta Gosse (2–29 %) Bosmina longirostris (Müller) (7–56 %) b-o1 (2)Puncticulata radiosa (Lemmermann) Hảkansson (0,2–94 %)–– o-a11 (21,6)Epithemia sorex Kützing (0,1–10 %) Elakatothrix genevensis (Reverd.) Hind. (22–100 %)–– b18 (35,3)Gomphospheria lacustris Chod. (10–78 %) Tetraëdron minimum (A. Br.) Hansgirg (3–81 %) Scenedesmus obtusus Meyen (1–4 %) Scenedesmus quadricauda (Turp.) Brebisson (8–23 %)12 (36,4)Synchaeta oblonga Ehrenberg (22–44 %) Daphnia galeata Sars (4–20 %) Cyclops vicinus Uljanin (4–40 %) b-a4 (7,7)Diatoma vulgare Bory (2,2–71 %)–– a1 (2)Chlamydomonas incerta Pasch. (0,1–5 %)–– a-b2 (3,9)Closterium leibleinii Kützing ex Ralfs (0,5 %)–– Оценка сапробности, проведенная методом Пантле – Букка в модификации Сладечека по численности фито- и зоопланктона, позволила выявить сравнительно небольшие различия в сезонном аспекте. Значения индекса сапробности в оз. Кенон по планктонным формам водорослей летом 2010 г. изменялись от 1,42 до 2,00 (от олиго-бетамезосапробной до бета-мезосапробной зоны), летом 2011 г. – от 1,38 до 1,96, осенью 2011 г. – от 1,33 до 1,86. Значения индекса сапробности по планктонным беспозвоночным в эти периоды исследований были ниже и составляли летом 2010 г. – 1,06–1,82 (олигосапробной – олиго-альфамезосапробной зона), летом 2011 г. – 1,18–1,64, осенью 2011 г. – 1,53–1,68 (рис. 2). Средние значения индекса сапробности для этих периодов исследований по фитопланктону определялись в 1,76 ± 0,02; 1,84 ± 0,01; 1,68 ± 0,02 соответственно, по зоопланктону – 1,38 ± 0,03; 1,40 ± 0,01; 1,59 ± 0,12 соответственно. Такие изменения показателей сапробности воды оз. Кенон соответствуют олигосапробной – бета-мезасапробной зоне загрязнения, и, согласно классификации чистоты вод по Сладечеку, относится к разряду чистая – удовлетворительно чистая (II–III класс). Максимальные значения степени сапробности в исследуемый период в оз. Кенон не превышают максимальных значений этих показателей для большинства водоемов, приравненных по степени охраны водных объектов к водоемам питьевого назначения, для которых предел колебаний сапробности изменяется от 0 до 2,2 [6]. Рис. 2. Изменение степени сапробности планктона в оз. Кенон в 2010–2011 гг.: S – степень сапробности водоема; – фитопланктон; – зоопланктон Сравнение отдельных участков озера по степени сапробности показало, что существенных различий между ними нет, небольшие колебания значений отмечены в течение сезона. Для водорослей изменение средней степени сапробности по станциям колеблется от 1,70 до 1,83 и соответствует изменениям от бета-олигосапробной до олиго-альфамезосапробной зонам. Для низших ракообразных и коловраток предел колебания средней сапробности варьирует от 1,37 до 1,51 и относится к олиго-бета – бета-олигосапробным зонам. При этом наиболее загрязненными являются участки, расположенные в подогреваемой зоне (ст. ТЭЦ) и в районе нефтебазы (ст. Нефтебаза). Максимальные показатели степени сапробности на всех станциях водоема отмечены в июне 2011 г. Заключение В результате исследований в оз. Кенон было выявлено, что состав водорослей планктона насчитывает 75 видов и внутривидовых таксонов, из которых 68 % являются показателями сапробности. В составе зоопланктона обнаружено 33 вида. Индикаторы различных зон сапробности составляют 77 % от общего числа видов. По состоянию планктона установлено, что сапробность вод в летние и осенние месяцы 2010–2011 гг. изменяется от олигосапробной до бета-мезасапробной зоны загрязнения. Несмотря на то, что водоем испытывает огромную промышленную и рекреационную нагрузку, качество вод, согласно классификации чистоты вод по Сладечеку, по биологическим показателям относится к разряду чистая – удовлетворительно чистая (II–III класс) и может быть использован как для хозяйственно-бытового, так и для рекреационного водопользования.
1. Gorlacheva E. P., Miheev I. E., Afonin A. V. Ihtiofauna i rybohozyaystvennoe znachenie oz. Kenon // Ekologiya gorodskogo vodoema. - Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 1998. - S. 170-189.
2. Chechel' A. P., Cyganok V. I. Fiziko-geograficheskie usloviya i urovennyy rezhim oz. Kenon // Ekologiya gorodskogo vodoema. - Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 1998. - S. 5-13.
3. Makrushin A. B. Biologicheskiy analiz kachestva vod. - L.: ZIN AN SSSR, 1974. - 54 s.
4. Barinova S. S., Medvedeva L. A. Atlas vodorosley - indikatorov saprobnosti. - Vladivostok: Dal'nauka, 1996. - 364 s.
5. Barinova S. S. Metodicheskie aspekty analiza biologicheskogo raznoobraziya vodorosley // Vodorosli-indikatory v ocenke kachestva okruzhayuschey sredy. - M.: VNII prirody, 2000. - S. 4-146.
6. Barinova S. S. Medvedeva L. A., Anisimova O. V. Bioraznoobrazie vodorosley-indikatorov okruzhayuschey sredy. - Tel'-Aviv: Pilies Studio, 2006. - 498 s.
7. Unificirovannye metody issledovaniya kachestva vod. Metody biologicheskogo analiza vod. Atlas saprobnyh organizmov. - M.: Nauka, 1977. - 227 s.
8. Tashlykova N. A. Vidovoy sostav i ekologo-geograficheskaya harakteristika letnego fitoplanktona ozera Kenon (Zabaykal'skiy kray) // Bioraznoobrazie i ustoychivoe razvitie: tez. dokl. II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Simferopol': Krym. nauch. centr NAN Ukrainy i MON Ukrainy, 2012. - S. 235-239.
9. Afonina E. Yu., Tashlykova N. A., Itigilova M. C. Letniy plankton ozera Kenon (Verhniy Amur) // Bioraznoobrazie i problemy ekologii Priamur'ya i sopredel'nyh territoriy: materialy region. nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem. - Habarovsk: Izd-vo DVGGU, 2012. - S. 130-134.
