Известно, что хозяйственная деятельность населения приводит к загрязнению окружающей среды (в том числе и водных объектов, протекающих по урбанизированным территориям) поллютантами. В городах, таких как Астрахань, с высокой численностью населения, развитой промышленностью и транспортом, происходит образование новой урбанизированной среды обитания. Для нее характерны высокий уровень загрязнений, специфический тепловой режим, эффекты взаимодействия примесей, угнетение растительности, загрязнение водных источников [1]. В Астраханской области основными источниками загрязнения поверхностных водоемов являются объекты городского жилищно-коммунального хозяйства, сбрасывающие 82 % всех загрязненных вод региона [2]. В городской черте Астрахани в водный фонд включают р. Волгу и шесть малых рек, для которых характерно загрязнение как органическими, так и минеральными веществами [3]. Изучение таких гидробиологических показателей водотоков, как количественные и качественные показатели состояния фитопланктона и численность различных физиологических групп микроорганизмов, может стать важнейшим элементом системы контроля загрязнения водной среды.Целью настоящей работы являлась оценка состояния водотоков г. Астрахани – р. Волги и ее рукава р. Кутум – по микробиологическим и гидробиологическим показателям.Материал и методы исследованияКачество вод внутригородских водотоков г. Астрахани оценивали по следующим микробиологическим и гидробиологическим индикаторам: общее количество бактерий, общее содержание колиформных бактерий, развитие фитопланктона. Исследования проводили в весенний период 2017 и 2018 гг. Пробы воды отбирали с поверхностного горизонта в третьей декаде мая (пик половодья) – в период возможного максимального поступления поллютантов. Пробы отбирали из р. Волга и водотока Кутум в районе г. Астрахани на четырех станциях: № 1 – р. Волга, левый берег, Комсомольская набережная (р-н дома № 19); № 2 – водоток Кутум, правыйберег, в 20 м ниже Калининского моста; № 3 – водоток Кутум, левый берег, в 20 м выше Ямгурчевского моста; № 4 – водоток Кутум, правый берег, в 150 м ниже Студенческого моста. Выбор станций отбора проб водотока Кутум продиктован наличием источников поступлений поллютантов: станция № 2 – ниже Астраханской электростанции и Калининского моста; станция № 3 – ниже рынка «Большие Исады». Для заключительного отбора выбрали место с максимально возможной антропогенной городской нагрузкой после слияния двух истоков водотока Кутума в одно русло – ниже Студенческого моста. В воде определяли общее количество сапротрофных мезофильных бактерий (общее микробное число – ОМЧ) – санитарно-показательной группы бактерий, отражающей общую гигиеническую ситуацию в водном объекте; содержание общих колиформных бактерий (бактерии группы кишечной палочки – БГКП) – санитарно-показательной группы микроорганизмов, указывающей на фекальное загрязнение средней давности и возможную контаминацию воды патогенными микроорганизмами группы кишечной палочки. Определение количества сапротрофных мезофильных бактерий выполняли методом глубинного посева на мясо-пептонный агар в чашки Петри в 2-х повторностях в присутствии контроля стерильности при 37 °С в течение 1 суток [4]. Бактерии группы кишечной палочки определяли методом мембранной фильтрации через фильтры «Владипор» с диаметром пор 0,45 μm. Данная группа бактерий выращивалась на агаризованной среде Эндо при температуре 37 °Сс последующим выполнением оксидазного теста [4].Для оценки качества вод методом биоиндикации [5–7] определяли развитие фитопланктона (численность клеток водорослей в м3). Водоросли идентифицировали микроскопическим методом, подсчет численности проводили в камере Горяева, одновременно фиксировали индикаторные виды [8].  Результаты исследований и их обсуждениеПри анализе проб воды, отобранных в мае 2017 г. на станциях р. Волга и водотока Кутум, обнаружено 82 таксона водорослей (табл. 1). Таблица 1 Количество таксонов водорослей, присутствующих в водотоках г. Астрахани (май 2017 г.)СтанцияКоличество таксонов водорослей, шт.диатомовыезеленыецианобактерииэвгленовыединофитовыезолотистыевсегоВолга№ 1145131024Кутум№ 284143121№ 3104012219№ 474014218           Общая численность всех водорослей, входящих в состав фитопланктона р. Волга, составила 1 215 млн кл./м3. Наиболее многочисленными оказались диатомовые водоросли – 965 млн кл./м3 (79,42 % от общей численности), среди которых доминировали представители рода Stephanodiscus (St. socialis Proschk.-Lavr. и St. sp., 23,21 и 37,45 % от общей численности соответственно).По нашим данным [9], доминирование диатомового комплекса водорослей – особенность волжского фитопланктона. Остальные представители сообщества составляли от 12,35 (цианобактерии) до 0,41 % (динофитовые) от общей численности (табл. 2).Таблица 2Численность водорослей и сапробность водотоков г. Астрахани (май 2017 г.)ПоказательВолгаКутумСтанция № 1Станция № 2Станция № 3Станция № 4Численность фитопланктона, млн кл./м3Диатомовые9652 132752366Зеленые801 02036039Цианобактерии150800Эвгленовые152244063Динофитовые5323627Золотистые04201366Общая численность1 2153 8361 324501Индикаторные виды16101111СапробностьСапробность2,251,781,541,44 В составе сообщества водорослей на станции № 1 (р. Волга) выявлено 16 индикаторных видов, обеспечивавших 34,21 % общей численности фитопланктона. Это позволило рассчитать индекс сапробности общепринятым методом по Пантле и Букку в модификации Сладечека [10]. Индекс сапробности составил 2,25 и указывал на умеренное загрязнение вод (диапазон 1,51–2,50), как и в предыдущие годы [11].Водоток Кутум питается транзитными водами р. Волги, но в половодье приток транзитных вод задерживается в истоке специальными городскими шлюзами, чтобы не допустить переливания водных масс на улицы города. Общая численность фитопланктона на станции № 2 была максимальной и составляла 3 836 млн кл./м3. Диатомовые водоросли преобладали по количеству родов (8 таксонов) и численности – 2 132 млн кл./м3 (55,58 % от общей численности), из них Melosira sp. составляла 1 960 млн кл./м3 (51,1 % от общей численности). Индикаторных видов водорослей – 10 видов, на их долю приходилось 39,6 % общей численности фитопланктона. В пробе выявлено 4 вида водорослей – представителей чистых вод (Chrysococcus rufescence, Peridinium bipes, Kolkwitziella salebrosa, Cumbella ventricosa). Индекс сапробности на этой станции составил 1,78 и указывал на умеренное загрязнение вод.Численность фитопланктона на станции № 3 составила 1 324 млн кл./м3, что в 2,6 раза ниже показателей предыдущей станции водотока Кутум. Несмотря на снижение общего количества клеток водорослей, соотношение семейств, входящих в состав фитопланктона, практически не изменилось. Наблюдалось равномерное снижение численности во всех семействах в 3 раза, кроме динофитовых, численность которых оставалась на том же уровне и составляла 36 млн кл./м3.Зафиксировано 11 индикаторных видов водорослей, на их долю приходилось около 40 % от общей численности фитопланктона; отмечено 4 вида представителей чистых вод (Chrysococcus rufescens, Peridinium bipes, Kephyrion spirale, Amphora ovalis). Индекс сапробности составлял 1,54 и соответствовал умеренному загрязнению вод.На станции № 4 водотока Кутум общая численность фитопланктона составила 501 млн кл./м3. По количеству таксонов и численности, как и на остальных станциях, преобладали диатомовые – 366 млн кл./м3 (73,10 % от общей численности), из них Melosira sp. – 309 млн кл./м3 (61,67 % от общей численности). Индикаторных водорослей – 11 видов, на их долю приходилось 16,79 % от общей численности. В пробах выявлено 5 видов водорослей, относящихся к представителям чистых вод, индекс сапробности составил 1,44, характеризуя зону как «чистые воды» (олигосапробная зона, диапазон 0,51–1,50).Для сообществ водорослей первой (ст. 1, р. Волга) и заключительной (ст. 4, водоток Кутум) станций индексы сходства Серенсена (Кс) и Константинова (Кк) [6, 12] составили Кс = 51,28 %; Кк = 61,22 %.В целом в мае 2017 г. на станциях водотока Кутум отмечено плавное колебание ценотических характеристик фитопланктона: снижение количества и общей численности видов при сохранении показателей соотношения семейств, формирующих сообщество фитопланктона. Рассчитанный индекс сапробности вод водотока Кутум указывает на улучшение их качества ниже по течению. Индексы Серенсена и Константинова превышают 50 %, что отражает сходство сообществ водорослей первой и заключительной станций и свидетельствует о стабильности структуры фитопланктона.При анализе проб, отобранных в мае 2018 г. в р. Волге и водотоке Кутум, обнаружено85 таксонов водорослей (табл. 3).Таблица 3Количество таксонов фитопланктона, присутствующих в водотоках г. Астрахани (май 2018 г.)СтанцияКоличество таксонов фитопланктона, шт.диатомовыезеленыецианобактерииэвгленовыединофитовыезолотистыевсегоВолга№ 1127101324Кутум№ 2117111425№ 375012318№ 484121218 Общая численность фитопланктона р. Волги составила 880 млн кл/м3. Наиболее многочисленными были диатомовые водоросли – 720 млн кл./м3 (81,81 % от общей численности). Преобладание диатомовых водорослей наблюдалось в воде р. Волги как в 2017 г., так и в 2018 г. Остальные представители сообщества составляли от 5,80 (зеленые) до 0,34 % (динофитовые) от общей численности (табл. 4). Таблица 4Численность фитопланктона и сапробность водотоков г. Астрахани (май 2018 г.)ПоказательВолга КутумСтанция № 1Станция № 2Станция № 3Станция № 4Численность фитопланктона, млн кл./м3Диатомовые720510435207Зеленые514055432 016Цианобактерии9090090Эвгленовые03612Динофитовые3151836Золотистые24814584Общая численность8801 1041 0472 445Индикаторные виды13161011СапробностьСапробность1,902,531,731,88 В составе фитопланктона на станции № 1 (р. Волга) выявлено 13 индикаторных видов. Индекссапробности составил 1,9 и находился в диапазоне умеренного загрязнения вод (1,51–2,50), как и в предыдущем году.На станции № 2 водотока Кутум общая численность фитопланктона составляла 1 104 млн кл./м3. Диатомовые водоросли также преобладали по количеству видов (11 таксонов) и численности – 510 млн кл./м3 (46,19 % от общей численности); второе по численности положение занимали зеленые водоросли – 405 млн кл./м3 (36,68 % от общей численности). Зафиксировано 16 видов индикаторных водорослей. Индекс сапробности на этой станции составил 2,53, исследуемые воды характеризуются как загрязненные.На станции № 3 общая численность фитопланктона – 1 047 млн кл./м3, что всего на 6 % ниже показателей станции № 2. При этом произошла смена доминирующих таксонов: максимальной численностью отличались зеленые водоросли – 543 млн кл./м3 (51,85 % от общей численности), далее – диатомовые – 435 млн кл./м3 (41,55 % от общей численности). На остальные группы водорослей приходится менее 7 % от общей численности фитопланктона. Зафиксировано 10 индикаторных видов фитопланктона. Индекс сапробности составил 1,73 (умеренное загрязнение вод).На станции № 4 численность фитопланктона была максимальной и составила 2 445 млн кл./м3. Диатомовые водоросли преобладали по разнообразию таксонов – 8, а зеленые – по численности клеток – 2 016 млн кл./м3 (82,45 % от общей численности). Отмечалось 11 видов индикаторных водорослей. Индекс сапробности составил 1,88, что характеризует зону умеренного загрязнения (диапазон 1,51–2,50).Таким образом, анализ развития фитопланктона на всех станциях водотока Кутум в 2018 г. выявил ухудшение качества вод по сравнению с 2017 г. Вместе с тем рассчитанный индекс сапробности воды водотока Кутум указывает на улучшение ее качества ниже по течению. Максимальное бактериальное загрязнение воды в весенний период 2018 г. обнаружено на станции № 4 (табл. 5).Таблица 5Общее микробное число воды поверхностного горизонта водотоков г. Астрахани (май 2018 г.)СтанцияОМЧ, КОЕ/млВолгаСтанция № 1 4,7 × 106КутумСтанция № 2 7,2 × 106Станция № 3 8,5 × 106Станция № 45,3 × 106 Согласно требованиям ГОСТ 17.1.3.07–82 пробы вод в исследуемый период находятсяв пределах 4-го (станция № 1) и 5-го (станции № 2, 3, 4) классов и могут быть охарактеризованы, соответственно, как загрязненные и грязные. Наибольшая численность бактерий наблюдается в пробах водотока Кутум, отобранных в районе Студенческого моста, что может быть связано с повышенной температурой воды вследствие теплового загрязнения ТЭЦ-2. Анализ морфологических групп микроорганизмов выявил преобладание грамположительных спорообразующих палочек на всех исследуемых станциях. Во всех пробах воды БГКП не обнаружены. ЗаключениеПри анализе гидробиологических показателей (ценотических характеристик, индексов сапробности и сходства фитопланктона) исследуемых водных объектов в черте г. Астрахань установлено, что и развитие фитопланктона, и качество вод в них характеризуют умеренное загрязнение вод р. Волги и водотока Кутум. При этом по микробиологическим показателям воды р. Волги могут быть охарактеризованы как загрязненные, а водотока Кутум – как грязные. Выявленное различие в качестве вод при анализе гидробиологических и микробиологических показателей может свидетельствовать о тенденции к увеличению уровня органического загрязнения и обуславливает необходимость их комплексного применения для точного контроля состояния водной среды.