Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Сабурцев Алексей Александрович

Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши)
<
Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сабурцев Алексей Александрович. Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши) : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Н. Новгород, 2003 145 c. РГБ ОД, 61:04-3/263-1

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Современное экологическое состояние пресноводных водотоков Волжского бассейна 10

1.1. Современное экологическое состояние малых рек Волжского бассейна 10

1.2. Основные проблемы и принципы экологического мониторинга пресноводных экосистем 17

1.3. Современные подходы к нормированию качества природной среды 26

ГЛАВА 2. Физико-геграфическая характеристика бассейна р.Тёши СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. Материалы и методы исследований 44

ГЛАВА 4. Гидрохимическая и экотоксикологическая характеристики возвратных вод промышленных предприятий Ардатовского и Арзамасского районов Нижегородской области 54

ГЛАВА 5. Гидрохимическая характеристика вод среднего течения р.Тёши и её притоков 60

ГЛАВА 6. Гидробиологическая характеристика среднего течения р.Тёши и её притоков 63

6.1. Оценка современного экологического состояния среднего течения р.Тёши по фитопланктону 64

6.2. Зоопланктон среднего течения р.Тёши как показатель качества воды 70

6.3. Характеристика донного населения р.Тёши и оценка качества её вод по организмам зообентоса 76

ГЛАВА 7. Экотоксикологическая характеристика природных вод среднего течения р.Тёши и её притоков

ГЛАВА 8. Комплексная оценка экологического состояния бассейна р.Тёши 87

ГЛАВА 9. Статистический анализ взаимосвязи абиотических и биотических параметров

экосистемы р.Тёши и её притоков 91

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94

ВЫВОДЫ 99

ЛИТЕРАТУРА 100

ПРИЛОЖЕНИЯ 121

Введение к работе

Актуальность проблемы: Вода как один из компонентов природной среды участвует почти во всех сферах производственной деятельности и имеет решающее значение для обеспечения жизни на Земле и сохранения экосистем. Пресноводные водоёмы - самый удобный и дешёвый источник воды (Одум, 1975). С увеличением численности городов, ростом потенциала промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта непрерывно возрастает антропогенная нагрузка на бассейны великих рек, растёт их загрязнение (Селезнев, 1999). Качество воды большинства водных объектов Российской Федерации не отвечает нормативным требованиям. Такие великие реки, как Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора относятся к категории «загрязнённых», а их крупные притоки Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - к категории «сильно загрязнённых» (Хубларян, 1998; Порядин, 1999; Михеев и соавт.,1999; Найденко, 1999; Филенко, 1999; Жмур, 1997; Баканов и др., 2000; Булгаков и др., 2001; Barata et al., 1998). Однако качество великих, крупных рек зависит от качества воды их притоков, небольших, но многочисленных малых и средних рек, претерпевающих сильное антропогенное загрязнение. Экологические системы малых рек весьма уязвимы, они формируются под влиянием многих факторов и в настоящее время в значительной мере определяются степенью техногенной нагрузки (Мережко, 1987; Матвеев, 1988; Филенко, 1988, 1989; Розенберг и др., 1995; Зинченко, 1998; Гелашвили и др., 1998, 1999; Далечина и др., 2001; Балушкина, 2001; Максимов и др., 2001; Мингазова, 2001).

Особый интерес представляют малые и средние реки агропромышленных территорий, качество воды в которых во многом определяется особенностями промышленного и сельскохозяйственного производства, системами сброса возвратных (сточных) вод и гидрологическими характеристиками водосборного бассейна.

Разработка комплексного подхода к изучению экологического состояния малых и средних рек агропромышленных территорий требует применения адекватных методов исследования, а также соответствующего модельного объекта, в качестве которого мы взяли бассейн реки Тёши.

Река Тёша является притоком второго порядка. Она впадает в р.Оку с правого берега на расстоянии 204 км от устья. Длина р.Тёши - 311 км (Природа..., 1974). Среди рек Правобережья р.Теша является рекой с наибольшими водными ресурсами: они составляют около 1 млрд.м в год. В бассейне реки расположены промышленные центры (Ардатов, Арзамас, Кулебаки Лукоянов) и сельскохозяйственные угодья.

В связи с вышеизложенным в настоящей работе сделана попытка с помощью гидрохимических, гидробиологических и экотоксикологических методов дать комплексную оценку экологического состояния природных вод бассейна р.Тёши, с учётом качества сбрасываемых в них возвратных вод промышленных предприятий Арзамасского и Ардатовского районов Нижегородской области.

Цель исследования: Установление взаимосвязи между абиотическими и биотическими компонентами водных экосистем малых и средних рек агропромышленной территории на основе комплексной оценки экологического состояния гидрохимическими, гидробиологическими и экотоксикологическими методами исследований (на примере бассейна р.Тёши).

Задачи исследования:

  1. Изучить химический состав возвратных вод предприятий агропромышленного комплекса, расположенных в бассейне р.Тёши.

  2. Изучить химический состав природных вод бассейна р.Теши.

  3. Провести токсикологическую оценку возвратных вод промышленных предприятий и природных вод бассейна р.Тёши.

  1. Изучить видовой состав и количественное развитие фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки и р.Лемети) в течение вегетационного периода.

  2. Провести статистический анализ взаимосвязи абиотических и биотических компонентов водных экосистем р.Тёши и её притоков на основе данных гидробиологических и гидрохимических исследований, а также результатов биотестирования.

Научная новизна: Впервые на примере водных объектов бассейна р.Тёши проведены комплексные экологические исследования химического состава природных и возвратных вод, видовой структуры планктоценозов и макрозообентоса, характерных для малых рек агропромышленной территории, а также дана экотоксикологическая характеристика возвратных вод промышленных предприятий и природных вод среднего течения р.Тёши и двух её притоков (р.Шамки, р.Лемети). Установлено преимущество интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС) для выявления пространственной гетерогенности акваторий малых и средних рек агропромышленной территории по степени экологического неблагополучия перед традиционными оценками по гидрохимическим или гидробиологическим показателям. Доказано, что структурные перестройки планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши типичны для средней полосы, что позволяет использовать их в диагностике экологического состояния водных объектов агропромышленных территорий. Для природных вод получены уравнения регрессии, характеризующие взаимосвязь между биотическими показателями (биомасса и видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса) и лимитирующими абиотическими факторами, такими как: БПК5, жиры, фосфат-ионы, сульфат-ионы, растворенный кислород.

Научно-практическая значимость: Результаты исследований возвратных и природных вод являются частью экологического мониторинга водотоков агропромышленных территорий и представляют собой базу для дальнейшего изучения водных объектов Нижегородской области. Полученные данные используются в работе территориальных природоохранных организаций (Арзамасского межрайонного отдела по экологическому контролю, Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области).

Внедрение: Результаты исследований внедрены в работу МУП «Арзамасагрохимлаборатория», Арзамасского межрайонного отдела по экологическому контролю, применяются для совершенствования природоохранной деятельности отдела и принятия экологически корректных управленческих решений.

Данные экспериментальных исследований широко используются в работе кафедры общей биологии Арзамасского государственного педагогического института им. А.П.Гайдара при проведении научных работ и учебного процесса.

Апробация: По теме диссертации опубликовано 10 научных работ. Основные положения диссертации доложены: на конференции молодых ученых АГПИ (Арзамас, 2000), на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России» (Арзамас, 2000), на межрегиональном постоянно действующем научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России» (Пенза, 2001), на 1-й научно-технической конференции «Проблемы регионального экологического мониторинга» (Н.Новгород, 2002), на конференции «Актуальные вопросы агропромышленного комплекса» (Н.Новгород, 2002).

Декларация личного участия автора: Автор лично проводил лабораторные, полевые исследования и сбор материала по гидрохимическим, гидробиологическим и экотоксикологическим характеристикам возвратных вод предприятий агропромышленного комплекса и природных вод бассейна р.Тёши, а также принимал непосредственное участие в анализе и теоретическом обсуждении полученных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Структурные показатели планкто- и бентоценозов малых рек бассейна р.Тёши адекватны для целей оценки качества воды и проведения экологического мониторинга. Индекс видового разнообразия Шеннона, рассчитанный по показателям численности и биомассы зоопланктона, более информативно отражает качество воды обследованных малых рек по сравнению с сапробиологическим анализом.

  2. Пространственная гетерогенность экологической обстановки акватории бассейна р.Тёши наиболее полно описывается интегральным индексом экологического состояния (ИИЭС) на основе комплексного гидрохимического и гидробиологического подходов.

3. Лимитирующими гидрохимическими факторами,
определяющими структурные показатели гидробиоценоза (биомасса и
видовое разнообразие фито-, зоопланктона и макрозообентоса), по
данным регрессионного анализа являются БПК5, жиры, сульфат-ионы,
фосфат-ионы, растворенный кислород.

Связь с плановыми НИР: Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР Нижегородского госуниверситета «Исследование процессов регуляции и управления в биосистемах с целью интенсификации, рационального использования биологических ресурсов, обеспечения экологической безопасности среды».

Структура и объём работы: Материалы диссертации изложены на 145 страницах машинописного текста, иллюстрированы 31 таблицей, 4 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики методов исследования, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 181 источник, из которых 162 на русском языке и 19 на иностранных языках, приложения.

Благодарности: Автор выражает благодарность сотрудникам ННГУ:
Безрукову М.Е., Кравченко А.А., Шургановой Г.В., Юловой Г.А., а также
Колкутину В.И. (НГПУ) и Дорониной А.И. (ВВУГМС) за оказанную
консультационную и методическую помощь при выполнении

диссертационной работы.

Современное экологическое состояние малых рек Волжского бассейна

Поскольку вода представляет собой самую существенную часть протоплазмы как по своему значению, так и по количественному содержанию, можно сказать, что вся жизнь является «водной». Вода как один из компонентов природной среды участвует почти во всех сферах производственной деятельности и имеет решающее значение для обеспечения жизни на Земле и сохранения экосистем. Пресноводные водоёмы - самый удобный и дешёвый источник воды. Вместе с тем, пресноводные экосистемы представляют собой и самые удобные и дешёвые системы по переработке отходов (Одум, 1975).

С увеличением численности городов, ростом потенциала промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта непрерывно возрастает антропогенная нагрузка на бассейны великих рек, растёт их загрязнение. Живительная сила великих рек, - самоочищающая способность - постепенно ослабевает, сокращается биоразнообразие, резко снижается продуктивность рыбного хозяйства. Результатами деятельности человека природные комплексы и экосистемы бассейнов многих великих рек приведены к рубежу полной деградации (Никаноров и др., 1988; Эйхлер, 1993; Розенберг, Краснощёков, 1996; Фелленберг, 1997; Найденко, 1999; Gutierrez, Borrego, 1999).

Реки являются уникальными природными объектами, играющими важнейшую роль в формировании природного каркаса территорий, ограниченных водоразделом.

Некоторые водные объекты стали практически непригодны для осуществления из них питьевого водоснабжения. Примерами могут служить р.Москва ниже г.Москвы, р.Упа ниже г.Тулы, некоторые участки рек Дон, Белая и Томь. Например, загрязнение р.Томь связано с деятельностью отдельных отраслей промышленности: горнодобывающей, химической, энергетической. Общий объём учтённых стоков Кемеровской области составляет 7 млн.куб.м. в сут., причём 94% из них составляют промышленные стоки, сбрасываемые предприятиями угледобывающей промышленности, чёрной и цветной металлургии, химическими и машиностроительными заводами. Бассейн р.Томь служит гигантским коллектором сточных вод большинства городов, посёлков, промышленных предприятий Кемеровской области. Масштабы загрязнения р. Томи столь велики, что ожидаемого самоочищения не происходит даже на расстоянии 300 км ниже по течению г.Кемерово (Михеев, 1998).

Качество воды большинства водных объектов Российской Федерации не отвечает нормативным требованиям. Такие реки, как Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора относятся к категории «загрязнённых», а их крупные притоки Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - к категории «сильно загрязнённых». Наиболее типичными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, фенолы, органические вещества, соединения меди, цинка, аммонийный и нитратный азот (Хубларян, 1998; Порядин, 1999).

Негативное воздействие ускоренного, экологически не подготовленного процесса индустриализации и урбанизации предвоенных и военных лет, а также периода создания мощного военно-промышленного потенциала во время холодной войны отразился на состоянии Волжского бассейна. В результате негативные процессы и тенденции ресурсорасточительного, экстенсивного хозяйствования накопились в Волжском бассейне до такой степени, что привели природную среду региона к рубежу необратимых изменений, а сам регион в один из наиболее экологически неблагополучных в стране.

Подобно кровеносной системе, река Волга и её притоки охватывают территорию примерно 8% от всей площади Российской Федерации, на которой сконцентрировано около 45% промышленного производства и примерно 50% сельскохозяйственной продукции страны. При этом среднегодовая токсическая нагрузка на экосистемы Волги и её притоков в 5 раз превосходит среднегодовую токсическую нагрузку на водные системы других регионов России (Михеев и др., 1999; Порядин, 1999).

На период 1990 г. в Волжском бассейне насчитывалось около 5,5 тысяч контролируемых водовыпусков коммунальных, промышленных и ливневых сточных вод в водотоки и водоёмы. Фактическое количество точечных источников загрязнения значительно больше (Концепция..., 1992).

По данным Госкомстата, в бассейн Волги сбрасывается около 22 млн.т загрязняющих веществ, что составляет 20-80% всего сброса по России. С загрязненными и нормативно-очищенными сточными водами за 1995 год в Волгу и её притоки попало: 29,4% от суммарного сброса по стране органических веществ; 46,8% от нефтепродуктов; 27,8% от взвешенных веществ; 31,1; от сульфатов; 20,2% от хлоридов; 47,1% от фосфора общего; 22,1% от азота общего; 63,4% от азота аммонийного; 57,7% от нитратов; 28,0% от фенолов; 40,6% от СПАВ; 80,1% от железа; 78,9% от меди; 52,8% от цинка (Черняев и др., 1996).

Среди крупных рек России Волга имеет наименьшую площадь водосборного бассейна и водный сток. Водосборный бассейн Волги меньше: в 2,2 раза, чем бассейн Оби; в 1,9 раза, чем бассейн Енисея и в 1,8 раза, чем бассейн Лены. Водный сток Волги меньше: в 2,5 раза стока Енисея; в 2,1 раза стока Лены и в 1,6 раза стока Оби. В то же время, по объёму сточных вод, сбрасываемых в водотоки и водоёмы Волжского бассейна, и по величине нагрузки сточными водами на водный поток, Волга занимает ведущее место. Объём сточных вод, поступающих в бассейн Волги, в 2,7 раза больше, чем в бассейн Оби, в 5,7 раза больше, чем в бассейн Енисея и в 154 раза больше, чем в бассейн Лены (Селезнев, 1999).

Качество великих, крупных рек зависит от качества воды их притоков, небольших, но многочисленных малых и средних рек, претерпевающих сильное антропогенное загрязнение. Экологические системы малых рек весьма уязвимы, они формируются под влиянием многих факторов и в настоящее время в значительной мере определяются степенью техногенной нагрузки (Мережко, 1987; Матвеев, 1988; Дятлов, Моцаренко, 1990; Мережко, 1998).

В бассейнах малых рек в большей степени, чем где-либо, проявились противоречия, возникшие между Природой и хозяйственной деятельностью человека. При сложившихся формах хозяйственной деятельности в бассейнах малых рек и отсутствии научно обоснованной концепции по оздоровлению их экосистем в недалеком будущем можно ожидать еще более резкого ухудшения экологического состояния не только самих рек, но и площади их водосборов, а следовательно, и условий проживания населения (Мережко, Полищук, 1990; Мережко, 1998; Заславская и др., 2001).

Состояние малых рек неблагополучно, особенно в зонах крупных промышленных центров, из-за поступления в них с поверхностным стоком и сточными водами большого количества загрязняющих веществ. Огромный ущерб малым рекам наносится в сельской местности в результате нарушения режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и попадания в водотоки органических и минеральных веществ, а также смыва почвы в результате водной эрозии.

Малые реки, отличаясь от средних и крупных по водности, тем не менее выполняют очень важную экологическую роль. Именно они, дренируя большую часть площади водосбора, определяют водность, качество, режим и другие показатели более крупных водотоков. С другой стороны, незначительные их размеры, непосредственный контакт с результатами разносторонней деятельности человека определяют их уязвимость. В долинах рек быстрее и сильнее всего происходят все негативные изменения. Антропогенное воздействие вызывает следующие негативные последствия: деградацию, заиление русел, пойм и даже низких террас, зарастание и заболачивание (Бутаков, Серебренникова, 2001). Постоянно увеличивающиеся сосредоточенные городские сбросы сточных вод в реки и водоёмы обуславливают возрастание антропогенной нагрузки от точечных источников загрязнения. Рост антропогенной нагрузки на водные объекты является объективным обстоятельством, ведь основой мирового хозяйства в настоящее время служат «мокрые» технологии, использующие воду, которая в результате оказывается очень грязной (Котляков, 1992).

Оценка современного экологического состояния среднего течения р.Тёши по фитопланктону

Зоопланктон р.Тёши в районе исследований и устьевых участков двух её притоков Шамки и Лемети характеризуется небольшим видовым богатством. В зоопланктоне отмечено 29 видов планктонных животных. Наибольшее число видов (17) было зарегестрировано среди коловраток. Все виды, отмеченные в составе зоопланктона изученных рек, являются обычными для водоёмов Европейской части России и принадлежат к фаунистическо-географическому комплексу умеренных широт. Большинство из них являются эврибионтными видами с высокой степенью экологической пластичности (Пидгайко, 1984).

К холодноводным видам относятся: Conochilus unicornis, Kellicottia longispina Notholca labis, Mesocyclops leuckarti,Thermocyclops oithonoides; к тепловодным - Brachionus calyciflorus, Filinia longiseta, Keratella quadrata, Daphnia cucullata, Daphnia longispina, Bosmina longirostris.

Большинство представителей зоопланктона рек относится к эупланктонным пелагическим формам, меньшая часть видов является факультативно-планктонными и прибрежно-зарослевыми (Eurycercus lamellatus, Pleuroxus aduncus).

Колебания численности и биомассы зоопланктона в реках Тёше, Шамке и Лемети на протяжении периода исследования были значительными. Наибольшие среднесезонные показатели численности зоопланктона были отмечены в р.Шамке (станция №3) и Лемети (станция №5) (соответственно 0,94 и 0,58 тыс.экз/м3 при биомассе 0,014 и 0,016 г/м3). Среднесезонные значения численности зоопланктона р.Тёши на всех станциях отбора проб отличались между собой незначительно. Так, численность зоопланктона р.Тёши у д.Новосёлки (станция №1) составила 0,43 тыс.экз/м3, у Ивановского пляжа (станция №2), выше и ниже впадения р.Леметь (станция №4, станция №6) соответственно 0,60; 0,42; 0,52 тыс.экз./м3. Среднесезонные значения биомассы зоопланктона р.Тёши в д.Новосёлки (станция №1) и у Ивановского пляжа (станция №2) - 0,028 и 0,021 г/м - превышали соответствующие показатели р.Тёши выше (станция №4) и ниже впадения р.Леметь (станция №6) - (0,003 и 0,002 г/м3).

Максимальные значения численности и биомассы зоопланктона на всех станциях в районе исследования отмечены в летние месяцы (в июне - в р.Шамке (станция №2), Лемети (станция №5) и Тёше выше и ниже впадения

Леметь (станции №4 и №6); в июле - в р.Тёше у д.Новосёлки (станция №1), у Ивановского пляжа (станция №2).

На протяжение периода исследований происходила смена доминирующих видов и основных групп зоопланктона. Весной (в мае) доминировали коловратки. В июне, наряду с коловратками, основу численности и биомассы зоопланктона составляли веслоногие рачки, ставшие доминирующей группой планктона в июле и августе. Осенью (сентябрь, октябрь) коловратки вновь становятся преобладающей группой зоопланктона, наряду с веслоногими рачками.

Большинство обнаруженных в пробах видов зоопланктона является индикаторными. При этом наибольшее их число относится к Р-мезосапробам. В большинстве случаев индексы сапробности, рассчитанные по численности и биомассе индикаторных видов зоопланктона, незначительно различаются между собой (табл.20). Среднесезонные значения индексов сапробности изученных рек позволяют охарактеризовать воды р.Тёши на всех станциях отбора проб III классом качества (умеренно-загрязнённые), воды р.Леметь (станция №5) и Шамки (станция №3) II классом качества (чистые). Однако, принимая во внимание то, что в обследованных реках видовой состав был очень бедным, однозначно судить о качестве воды не представляется возможным.

В определённой степени качество вод позволяет оценивать динамика индексов видового разнообразия Шеннона, рассчитанных по численности и биомассе зоопланктона. Г.П.Андрушайтис с соавторами (1981) установил значения индекса Шеннона для зоопланктонных сообществ малых рек: на фоновых участках этот индекс выше 4,0; на грязных - 0,8-1,0; на участках, где биологическое самоочищение завершается - 2,0-3,0. И.Н.Андроникова (1996) указывает, что индекс Шеннона менее 1,0 является показателем экстремальных условий среды обитания. Однако следует учитывать, что уменьшение видового разнообразия - это общая неспецифическая реакция сообщества, свидетельствующая об ухудшении состояния водной среды, например, загрязнении или резком изменении метеорологических или гидрологических условий.

Рассчитанные нами значения индекса Шеннона для зоопланктона изученных рек неоднократно снижаются в исследуемый период до значений менее 1 (табл.21), что может свидетельствовать об экстремальных условиях среды обитания планктона.

Основные структурные характеристики зоопланктона среднего течения р. Тёши и двух её притоков представлены в табл. 22.

Таким образом, для адекватной оценки экологического состояния рек Тёши, Шамки и Лемети использование индекса видового разнообразия Шеннона, рассчитанного по численности и биомассе зоопланктонного сообщества, более предпочтительно по сравнению с сапробиологическим методом. Экологическое состояние исследуемых рек может быть оценено как «относительно удовлетворительное», вода малых рек по показателям видовой структуры зоопланктона - как «умеренно загрязнённая».

Характеристика донного населения р.Тёши и оценка качества её вод по организмам зообентоса

Зообентос р.Тёши у деревни Новоселки (станция №1) состоял из 5 видов малощетинковых червей, 5 видов моллюсков, 5 видов личинок хирономид и 1 вида личинок мокрецов. Численность донных беспозвоночных колебалась от 0 (в июне и июле зообентос в пробах отсутствовал) до 1480 экз./м в августе. Средняя за вегетационный период численность составляла 363 экз./м , биомасса - 1,85 г/м (табл.23). В донных сообществах преобладали олигохеты и личинки хирономид (среднесезонный ТИ - 50,4%, ХИ - 44,6%). По числу особей доминировали Tubifex tubifex и Potamothrix hammoniensis. Личинки хирономид появились в августе, тогда же было отмечено и их максимальное количество - 480 экз./м . Чаще других хирономид встречался Chironomus dorsalis. Численность брюхоногого моллюска Bithynia tentaculata и моллюсков семейства Pisidiidae (p.p. Euglesa, Neopisidium) была невысокой и не превышала 40 экз./м Индекс видового разнообразия Шеннона, связывающий видовое богатство (число видов) с характером доминирования, рассчитанный для численности организмов, находился в интервале 0 - 1,75. Биотический индекс Вудивисса, объединяющий принцип индикаторного значения отдельных таксонов с принципом уменьшения разнообразия фауны в условиях загрязнения, в среднем за сезон 1,17 (табл. 24). Качество придонных слоев воды оценивалось IY классом - «загрязненная».

В районе Ивановского пляжа г.Арзамаса (станция №2) преобладали песчано-илистые грунты, содержавшие примесь камней и растительных остатков. Видовой состав донной фауны в течение всего вегетационного периода был более разнообразным и включал 28 видов, в их числе: олигохет - 5 видов, моллюсков - 7 видов, личинок хирономид - 11 видов, 2 вида личинок мокрецов, по 1 виду личинок ручейников и хаоборид.

Численность донных гидробионтов с мая по сентябрь колебалась от 80 до 2700 экз./м и составляла в среднем за сезон 1176 экз./м . Биомасса оставалась на довольно низком уровне - 2,93 г/м . Основными группами, представляющими донные сообщества, были олигохеты и хирономиды. Максимум малощетинковых червей отмечен в августе, их количество достигало 89 % общей численности. Доминирующим видом являлся Potamothrix hammoniensis, на долю которого приходилось 78 % общей численности. Количество хирономид колебалось от 40 до 900 экз./м . Самый бедный бентос был зарегистрирован в июле на сапропели (взвешенных разлагающихся растительных остатках): в пробах присутствовали лишь единичные экземпляры Procladius ferrugineus и Chaoborus crystallinus. Среди прочих организмов зообентоса в донных биоценозах присутствовали личинки ручейников Polycentropus flavomaculatus, личинки мокрецов и хаоборид. Индекс видового разнообразия Шеннона колебался от 3,0 до 1,0, биотический индекс - от 4 до 1. Придонные слои воды по показателям зообентоса характеризовались, как и у д.Новоселки, 1Y классом «загрязненные».

Выше впадения р. Леметь (станция №4) на песчаном грунте, покрытым серым наилком, было зарегистрировано максимальное развитие бентоса. Глубина отбора проб находилась в диапазоне 2,5-4,0 м, уменьшение глубины происходило от весны к осени. В майском бентосе основу численности (45 %) и биомассы (62 %) составляла олигохета Tubifex newaensis. В июне в пробах преобладали хирономиды. Доминировал Chironomus dorsalis, его биомасса (17,37 г/м ) давала 69 % общей биомассы бентоса. Наиболее многочисленным и разнообразным зообентос был с августа по октябрь. В это время в донных биоценозах присутствовало большое количество личинок хирономид Chironomus dorsalis, Cladotanytarsus gr. mancus, Stictochironomus rp. histrio, увеличилось количество моллюсков, присутствовали водные клещи, личинки ручейников, поденок, слепней, жуков и пр. Среднесезонный ХИ (70 %) был выше, чем ТИ (18,6 %), что указывало на преобладание в донных сообществах хирономид. Показатели индекса видового разнообразия (2,59) и биотического индекса (3,5) позволили оценить качество воды р. Теши выше устья реки Леметь Ш классом - «умеренно-загрязненная».

Ниже впадения р. Леметь (станция №6) дно реки песчаное, глубина -1,5-2,0 м. В бентосе отмечены хирономиды (8 видов), олигохеты (5 видов) и моллюски (5 видов). Максимальные показатели видового богатсва (9 видов) и количественного развития донных организмов (численность - 19840 экз./м , биомасса - 33,53 г/м ) зафиксированы в июне - донное сообщество на 90 % состояло из олигохет, среди которых доминировали Limnodrilus hoffmeisteri (8440 экз./м ), Potamothrix hammoniensis (5160 экз./м ) и Tubifex tubifex (3920 экз./м2). Массовым видом хирономид являлся Procladius ferrugineus. Его численность достигала 1320 экз./м , что составляло 79 % от общего числа личинок комаров. В мае, августе и октябре число бентосных организмов ниже впадения р. Леметь было невысоким и находилось на уровне 240-440 экз./м . Моллюски отсутствовали лишь в августе. Наибольшей встречаемостью характеризовался Valvata piscinalis. Его максимальное содержание отмечено в июне - 240 экз./м . Показатели индекса Шеннона в период исследований находились в интервале 1,37 - 2,07, индекс Вудивисса равнялся 2. Вода придонного слоя характеризовалась 1Y классом и относилась к разряду «загрязненных». Из анализа полученных данных следует, что в 2001 году зообентос среднего течения р. Теши представлен 62 видами донных беспозвоночных животных. Сюда входили 20 видов личинок хирономид, 19 видов моллюсков, 9 видов малощетинковых червей, 4 вида личинок мокрецов, 4 вида жуков, 3 вида ручейников, 2 вида хаоборид, по 1 виду поденок и мух.

Похожие диссертации на Комплексная экологическая характеристика малых рек агропромышленной территории (На примере бассейна реки Тёши)