11296 (Биомониторинг водоёмов по состоянию низших водных растений Республики Беларуси), страница 2

В реку Западная Двина сбрасываются сточные воды предприятиями Витебска, Полоцка, Новополоцка, Верхнедвинска, Суража, что обусловило высокий уровень загрязнения её азотом нитритным, нефтепродуктами, соединениями меди, никеля, фенолов. В реку Днепр на территории республики сбрасывается около 65 тыс.м³/сут. сточных вод. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в речной воде зарегистрированы в Орше, Шклове, Могилеве, Быхове, Речице, Лоеве. Загрязнены различными химическими веществами Солигорское, Заславское водохранилища, Лукомльское озеро.

В самом большом озере – Нарочь также обнаружены загрязняющие вещества. Максимальные концентрации аммонийного азота составили 4 ПДК, соединений меди – 7, нефтепродуктов – 3,5 ПДК.

В результате попадания биогенных элементов идут процессы эвтрофикации, разрастаются синезеленые водоросли. Более 20% озерного фонда заглеено почти полностью. Такие озера, как Червонное, Вечер, Судоболь, Асвейское, Мотольское, теряют свое рыбохозяйственное значение. Химический состав воды в р. Припять заметно изменился. Увеличилось содержание ионов калия и натрия (в 3 – 4 раза), сульфатов, хлоридов (в 3 раза), нитратов, нитритов (в 4 раза). Растут показатели биохимического потребления кислорода, характеризующие степень загрязнения вод органическими примесями. Одновременно происходит и загрязнение подводных вод. В зоне размещения промышленных предприятий обнаружены изменения химического состава воды.

Весьма значительно как по площади проявления, так и по длительности взаимодействия на окружающую среду радиоактивное загрязнение значительной части территории Беларуси. Которое сформировалось в результате аварии на Черобыльской АЭС. При этом в атмосферу было выброшено 50 МКи активности (без радиоактивных газов), 70% которых выпало на территории Беларуси. В аварийном выбросе ЧАЭС фиксировалось присутствие нескольких десятков радионуклидов, главным образом короткоживущих. Максимальные уровни радиоактивного загрязнения поверхностных вод наблюдались в первые недели после аварии. Они обуславливались в основном выпадением загрязнённых аэрозолей и пылевых частиц непосредственно на водную поверхность.

Радиоактивному воздействию подверглись рыбы, водоросли, моллюски, в основном за счет загрязнения воды и донных отложений. В последующие годы основным источником поступления радионуклидов в реки явился смыв их поверхностным стоком. Горизонтальная миграция радиоактивного загрязнения также приводит к формированию вторичного загрязнения в понижениях местности и поймах рек.

Хорошим биоиндикатором является водоросль Ностак сливовидный. Наличие этого вида говорит о чистой воде. Первый признак тревоги - измельчение и нарушение правильной округлой формы изумрудных "шаров" этой водоросли.

Бурное развитие других сине-зеленых водорослей, например, осциллятории - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

Лучший индикатор опасных загрязнений - прибрежное обрастание, располагающееся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минерализации обрастания приобретают сине-зеленый цвет, так как состоят в основном из сине-зеленых водорослей. При плохой с избытками сернистых соединений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий - теотриксов.

Общая характеристика растительности водоемов

Водоёмы служат средой обитания многочисленных и разнообразных животных и растений, существующих в условиях тесной зависимости как от внешней среды, так и друг от друга. В свою очередь жизнедеятельность живых организмов оказывает активное влияние на формирование водной экосистемы в целом.

По характеру обмена веществ обитатели водоёмов делятся на две группы: продуценты (автотрофные организмы) и консументы (гетеротрофные организмы). Первые способны синтезировать органическое вещество в процессе фотосинтеза. Это - зеленые растения. К гетеротрофным организмам, питающимся готовым органическим веществом (живым или мертвым), относятся все животные и большинство бактерий, лишенных пигмента.

Жизнедеятельность продуцентов связана с потреблением углекислоты, минеральных и биогенных элементов при условии солнечного освещения и приводит к выделению кислорода и накоплению органического вещества. Жизнь и развитие гетеротрофов требуют потребления кислорода и органического вещества и выражаются в накоплении в воде углекислоты и минеральных соединений азота и фосфора. Качественные и количественные соотношения этих двух основных физиологических групп организмов придают водоемам специфические черты.

Озерные организмы различаются и по характеру обитания, образуя несколько экологических группировок: планктон, бентос, нектон.

Планктонные организмы, преимущественно микроскопические, живут в верхних слоях воды, находясь в ней как бы во взвешенном состоянии и образуя крупные, заметные простым глазом колонии, нередко вызывают "цветение" воды. Растительный планктон — фитопланктон является источником питания всех живых организмов, образуя первое звено общей пищевой цепи водоемов. В озерах Белоруссии обнаружено более 500 видов фитопланктонных водорослей. По количеству первое место занимают протококковые (128), затем идут диатомовые (ПО), сине-зеленые (100), десмидиевые, пирофитовые, золотистые, эвгленовые, вольвоксовые, желто-зеленые. Из них 29 видов относятся к доминирующим; в отдельных водоемах найдены реликтовые представители. В количественном и качественном содержании фитопланктон обнаруживает закономерные сезонные изменения, а также зависимость от внутренних особенностей водоема. Первые выражаются в резком увеличении биомассы фитопланктона, "цветении" в летний период при максимальных температурах воды.

Наиболее богата и разнообразна альгофлора в неглубоких и мелководных, хорошо прогретых и перемешиваемых озерах со средней и слегка повышенной минерализацией. Это высоко - и среднеэвтрофные озера. Средняя величина биомасса фитопланктона в них больше 7 г\мз. При этом характерно разнообразие видов. В эвтрофных озерах чаще всего доминируют сине-зеленые водоросли.

В долее глубоких слабоэвтрофных озерах средняя биомасса фитопланктона около 6 г\мЗ; при большом разнообразии господствующее положение продолжают занимать сине-зеленые, но все большую роль играют пирофитовые и диатомовые. Наибольшее распространение получили представители родов: Melosira, Cyclotella, Fragillaria, Oscillatoria Scenedesmus, Oocystis

Для глубоких, чистых мезотрофных озер при резком сокращении средней биомассы характерно разнообразие видового состава. Господствуют в них нередко диатомовые и пирофитовые. Появление сине-зеленых здесь, как правило, связано с усилением поступления биогенных элементов в результате хозяйственной деятельности. Очень низкий показатель фитопланктона характеризует озера с пониженной минерализацией воды и с болотным питанием.

Альгофлора рек, озер и болот Беларуси

Сбор альгологического материала в реке Днепр и её притоках проводился на пограничном участке Днепра (граница Беларуси и Украины). По данным, полученным во время камеральной обработки собранных материалов, осенняя альгофлора этого участка Днепра, а также его левого притока, р. Старик, и некоторых заливов насчитывает 265 видов и разновидностей водорослей из 7 отделов: Cyanophita – 39, Dinophyta - 2, Crysophyta – 11, Xanthophyta – 15, Bacillariophyta – 116, Chlorophyta – 62, Euglenophyta-20. Первое место по числу видов занимают диатомовые водоросли, что является типичным для альгофлоры рек. Среди 37 определённых родов наиболее разнообразно представлены Gomphonema Ag.(37 видов и разновидностей), Navicula Bory(11), Nitzchia Hass.(10), Eunotia Ehr.(8), Synegra Ehr.(7 видов и разновидностей). Большинство диатомовых водорослей встречались в незначительном количестве, лишь некоторые представители – Frsgilaria vaucheriae (KVtz.) Boyl. - P.,Cocconeis euglipta Ehr. достигли массового развития (ЧВ равна 4 баллам).

Второе место по числу видов занимают зелёные водоросли. Распределение видов по классам выглядит так: Chlorophyceae - 46 видов и разновидностей, Zygnematophyceae - 16 видов. Самым многочисленным выявился Scenedesmus Meyen (16 видов и разновидностей), однако виды сценедесмуса, как и большенство Chlorophyceae, встречались единично. Массового развития достигли лишь 2 вида – Rhizoclonium hieroglyphicum (Ag) KVtz. u Mougeotia sp. (ЧВ равна 5 баллам).

Сине-зелёные водоросли представлены 39 видами и разновидностями из 19 родов. Наиболее разнообразны – Оscillatoria Vauch. (7 видов и разновидностей ), Lyngbya Ag., Mikrocistis (Kǘtz) Elenk., Phormidium Kǘtz (по 5). Такие виды, как Phormidium ambiguum Gom., Ph. tenue (Menegh.) Gom. jтмечены с высокой ЧВ ( 4 балла).

Euglenophyta представлены 20 видами из 5 родов : Phacus Duj(8),Euglena Ehr.(4), Trachelomonas Ehr. (3), Lepocinclis Perty (2), Astasia Ehr. emend. Duj (1). Чаще всего эвгленовые встречались в неглубоких местах с медленным течением. Другие отделы водорослей насчитывают незначительное число видов: желто-зеленые - 13, золотистые - 11, динофитовые представлены всего двумя видами – Peridinium cinctum ( O. F. M.) Ehr. u P. aciculiferum Lemm.

На исследуемом участке р.Припять в пробах фитопланктона было обнаружено 42 таксона водорослей из 8 групп. Наиболее широко представлены диатомовые – 15 видов и зеленые – 15 видов, которые преобладали как по числу видов, так и по показателям количественного развития. Кроме того в пробах встречались синезеленые – 4 вида, пирофитовые и хризофитовые водоросли по 3 вида, эвгленовые 2 вида.

Проанализировав количественные, качественные характеристики и видовое разнообразие фитопланктона можно отметить:

• От верхней станции к нижней возрастает количество таксономических групп водорослей и общее число видов в пробах (обычно в лентических (малопроточные воды) условиях жизнедеятельности альгофлора богаче и разнообразнее, чем в лотических (проточные воды).

• Общая численность зеленых водорослей в процентном отношении, возрастает по станциям от верхней точки до нижней. Эти изменения могут быть связаны с уменьшением скорости течения, изменением морфологии дна и уменьшением глубин водотока, а также с повышением температуры воды.

• Общая численность пирофитовых водорослей в процентном отношении тоже возрастает, хотя их количественные характеристики незначительны.

• Учитывая определенную реакцию отдельных видов пирофитовых водорослей на органическое загрязнение в воде, их используют как показательные формы (биоиндикаторы сапробности) при санитарно–биологической оценке вод. Некоторые виды принимают активное участие в процессах самоочищения загрязненных вод, то есть являются активными санитарами.

• Численность и количество видов эвгленовых водорослей, являющихся показателями органического загрязнения, были незначительны, что, вероятно, связано с отсутствием значительного органического загрязнения этого участка.

• В пробах фитопланктона преобладали олигосапробы (организмы чистых вод) и β-мезосапробы (организмы слабо загрязненных вод). В пробе №4 на станции 3,5км ниже водоспуска (глубина на середине реки 0,1–0,3м) 21,2% составляли альфа – мезосапробы (водоросли–индикаторы загрязненных вод).

• Согласно оценки степени загрязнения по индикаторным организмам по методу Пантле и Букка в модификации Сладечека воды исследуемого участка реки относятся ко II классу (достаточно чистые воды) за исключением станции №4, где класс качества вод – III (загрязненные воды, категория – слабо загрязненные воды).

Оценивая таксономическое разнообразие альгофлоры рек Днепр и Припять, следует отметить, что оно различается в указанных водотоках в зависимости от трофического статуса различных участков водотоков и степени изученности (таблица 1). В составе водорослей р. Днепр отмечено более 16% видов и около 14% внутривидовых таксонов, в составе водорослей р. Припять – более 37% видов и около 35% внутривидовых таксонов альгофлоры Беларуси. При этом в альгофлоре обоих водотоков доминируют сине-зеленые, диатомовые и зеленые водоросли, причем среди последних отмечено преобладание протококковых.

В альгофлоре р. Днепр на долю видов синезеленых водорослей приходится 7%, диатомовых – более 41% и зеленых – около 38%. Во все сезоны и на всем протяжении реки на территории Беларуси к доминирующим формам фитопланктона относятся Cyclotella, Melosira, Stephanodiscus, Nitzschia acicularis. В летний период численность водорослей колеблется от 4,5 до 44,0 (в среднем 21,92) млн. кл./л, биомасса – от 1,093 до 63,058 (в среднем 28,351) мг/л.

В альгофлоре р. Припять по сравнению с таковой р. Днепр доля видов сине-зеленых водорослей возрастает и составляет более 15%, а доля видов зеленых и, особенно, диатомовых водорослей снижается и составляет соответственно около 35 и 28%. В летний период численность водорослей колеблется от 9,2 до 21,9 млн. кл./л, биомасса – от 3.240 до 21,580 (в среднем 12,350) мг/л.