К.Н. Ивичева
Методы биоиндикации при оценке качества вод реки Вологды

Река Вологда – правый приток реки Сухоны. Берет начало на Леоново-Чуровской возвышенности и имеет длину 156 км. В нижнем течении река протекает по административному центру области – городу Вологде.

Комплексные исследования этого водотока проводились в 1990-х годах XX века на базе Вологодской лаборатории «ГосНИОРХ». В тот период они входили в комплекс крупномасштабных исследований всего бассейна реки Сухоны, и поэтому данные по этому водотоку относительно фрагментарны.

Систематические биоиндикационные и мониторинговые исследования на р. Вологде проводятся с 2010 года Вологодской лабораторией «ГосНИОРХ». Впервые детальное рекогносцировочное исследование водотока проведено весной 2010 г. Были выбраны и обследованы участки в верхнем, среднем и нижнем течениях. Также был изучен приустьевой участок и река Сухона в районе впадения в нее реки Вологды. Особое влияние было уделено участку реки, находящемуся на территории города Вологды. Этот участок находится под влиянием плотины и здесь отмечается как низкий уровень воды, так и минимальная скорость течения. На протяжении города в реку поступает большое количество сточных вод. Исходя из этого, была разработана система створов, которая позволила бы наиболее полно отразить динамику основных характеристик реки под действием города. В 2011 году сбор гидробиологического материала проводился уже на установленных ранее створах.

Оценка качества среды водных экосистем может производиться по абиотическим и биотическим параметрам. К абиотическим параметрам относятся, например, физические характеристики, химический состав воды. Биотические параметры представляют собой оценку реакции на загрязнение живых организмов. Наиболее удобными, информативными и надежными биоиндикаторами состояния водной среды и ее антропогенных изменений является зообентос. Эти организмы отличаются длительным жизненным циклом и оседлостью. Наиболее часто в таких исследованиях используются организмы, относящиеся к макрозообентосу.

Общая протяженность участка подвергнутого исследованиям составила 23 км – от плотины в районе д. Михальцево до впадения р. Делевки. Основные наблюдения получены на 5 створах. Отбор проб зообентоса проводился стандартными методами.

Верхние створы характеризуются песчаными грунтами. Донные отложения нижних створов преимущественно илистые и илисто-глинистые. На участках, где проходили дноуглубительные работы, обнаружены, в основном плотные, сланцеватые глины. На исследуемом участке наблюдается увеличение температуры воды (в среднем на 20 С), особенно сильное повышение отмечается после впадения р. Делевки (сброса сточных вод МУП ЖКХ «Вологдагорводоканал»). Также на створе после впадения р. Делевки отмечено резкое увеличение кислотности и уменьшение содержания растворенного кислорода.

С увеличением антропогенной нагрузки на исследуемом участке реки не прослеживается явного закономерного уменьшения количественных показателей макрозообентоса (численности и биомассы). Эти показатели в большей степени зависят от характера грунтов – на песчаных грунтах они имеют меньшие значения, чем на илистых. Обеднение таксономического состава с ростом антропогенной нагрузки заметно. Так на створе перед впадением р. Делевки, находящемся на выходе из города, отмечено только 2 таксона организмов. В то же время, после принятия сточных вод МУП ЖКХ «Вологдагорводоканал» (р. Делевка) отмечено полное отсутствие организмов.

Система биоиндикации предполагает применение и биотических индексов. Они отражают качественные характеристики макрозообентоса. В ГОСТ 17.1.3.07-82 прописана оценка качества воды водоемов и водотоков по индексам Гуднайт-Уитли и Вудивиса.

Изменения значения индекса Гуднайт-Уитли на контрольных створах представлено на рис. 2. Увеличение этого индекса свидетельствует об ухудшении условий среды. Этот индекс зависит от количественных показателей макрозообентоса – поэтому в ряду значений наблюдается некоторый «провал». Для последнего створа значения индекса не приводится – в силу отсутствия на данном створе организмов. Отмечается увеличение значения индекса от 55,7% на приплотинном створе (IV класс качества воды, воды загрязненные) до 95,9% на створе перед впадением р. Делевки (VI класс качества воды, воды очень грязные).

Снижение значения индекса Вудивиса свидетельствует об ухудшении условий среды. Изменение значений этого индекса по течению реки отображено на рис. 2. Индекс изменяется от 6 на приплотинном створе (III класс качества воды, воды умеренно загрязненные) до 0 на створе после впадения р. Делевки (VI класс качества воды, воды очень грязные).

Рис. 2. Изменение значений индексов Гуднайт-Уитли и Видивиса на контрольных створах

Два контрольных створа, использованные нами для мониторинга, совпадают со створами отбора проб ГУ «Вологодский ЦГМС». Сравнение значений биотических и абиотических показателей приведено в таблице. На створе после сброса проб МУП ЖКХ «Горводоканал» значения индексов демонстрируют сильную загрязненность воды. На створе, расположенном в 1 км выше города Вологды, класс качества воды по биотическим показателям выше, чем по абиотическим. Одним из факторов этого резонанса является фоновое загрязнение водоемов нашей зоны по ряду элементов.

 

Таблица

Сравнение данных ГУ «Вологодский ЦГМС» и значений биотических индексов

 

Показатели	1 км выше города (приплотинный створ)	2 км ниже города, ниже сброса сточных вод МУП ЖКХ "Горводоканал"
УКИЗВ	4.32	6.02
Класс, разряд (категория) качества воды	4А (грязная)	4В (очень грязная)
Значение индекса Гуднайт – Уитли	55.71	макрозообентос отсутствует
Класе качества (степень загрязненности) воды	IV (загрязненная)	VI (очень грязная)
Значение индекса Вудивиса	6	0
Класс качества (степень загрязненности) воды	III (умеренно загрязненная)	VI (очень грязная)

Таким образом, в проведенном исследовании впервые были проведены последовательные биоиндикационные исследования реки Вологды в черте города в течение всего вегетационного сезона. Полученные в результате биотические индексы (ГОСТ 17.1.3.07-82) отражают резкое ухудшение качества вод с увеличением антропогенной нагрузки. Биотические индексы согласуются с данными по качеству воды по исследованиям ГУ «Вологодский ЦГМС».

Источник: Ивичева К.Н. Методы биоиндикации при оценке качества вод реки Вологды / К.Н. Ивичева // Материалы V ежегодной научной сессии аспирантов и молодых ученых по отраслям наук. Технические науки. Экономические науки / [редкол.: А.А. Плеханов и др.]. – Вологда, 2011. – С. 142-145.