Оценка экологического состояния реки Сура в пределах Ульяновской области по показателям литофильной макробентофауны.

Ульяновский государственный университет

Маркелов А.С., Моргунов П.А., Яковлева Ю.А., Умнов А.Ю.

Среди проблем, порождённых научно-техническим прогрессом, важное место занимает проблема чистой воды, так как поверхностные воды являются наиболее чувствительным звеном природной среды. Это обуславливает необходимость особенно тщательного контроля за их состоянием [1].

Ввиду большого разнообразия водных объектов, условий их использования и запросов общества к качеству поверхностных вод оценка состояния водоёмов в наше время остаётся сложной задачей, и пути её решения во многом зависят от эффективности систем контроля и управления качеством вод. Особое место среди методов оценки экологического состояния водных экосистем занимают методы биологической оценки.

Авторы этой работы ставили своей целью дать оценку экологического состояния реки Сура (правобережный приток Волги), система которой в настоящее время подвергается жёсткому антропогенному воздействию (браконьерство, выпас крупного рогатого скота, зарегулированность стока, загрязнение сточными водами пензенского промышленного узла). Также необходимо было выяснить возможность применения методов биологической оценки качества поверхностных вод для подобных целей.

Материалом для работы послужили 34 пробы литофильной макробентофауны (макрозообентоса), отобранные в рамках экспедиции «Сура-2001» (Программа «Малые реки Ульяновской области»). Сбор материала проводился по течению Суры в пределах Ульяновской области.

Количество и распределение проб, отобранных в рамках экспедиции «Сура-2001» на реке Сура в пределах Ульяновской области.
Название района	Название населённого пункта или близлежащего ориентира	Количество проб
Инзенский возвышенно-равнинный район Верхнего плато	1. с. Первомайское	4
	2. г. Белая	2
	3. с. Николаевка	4
	4. с. Шуватово	2
	5. с. Чумакино	2
	6. с. Коржевка	2
	7. п. Новосурск	2
	8. с. Стрельниково	4
Присурский возвышенно-равнинный остепенённый район	9. с. Беловодье	2
	10. с. Голышевка	2
	11. с. Кадышево	4
	12. с. Болтаевка 2	2
	13. р. п. Сурское	2
Всего		34

Отбор проб макробентофауны проводился гидробиологическим сачком квадратного сечения 0.30 на 0.30 м. (коэффициент пересчёта на метр квадратный k=11). Количественные пробы отбирались цилиндрическим пробоотборником международного образца с площадью захвата 0.066 м² (коэффициент пересчёта на метр квадратный l=15) [2]. Все пробы отбирались с глубин не более 1 м. Фиксация и обработка проб проводились по общепринятой методике [3]. При обработке материала использовались определители С. Г. Лепнёвой (1964, 1966) [4], Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР [5], определители в книгах «Жизнь пресных вод СССР» [6], «Пресные воды и их жизнь» [7]. Пробы воды для гидрохимического исследования также были отобраны в рамках экспедиции. Для определения гидрохимических показателей использовались стандартные методики.

По результатам гидрохимических исследований можно сказать следующее:

1. pH водной среды определяется в основном геологическими особенностями района Ульяновского Предволжья. Средние значения pH = 6.0 — 6.9;
2. насыщенность воды кислородом по реке находится в пределах 7,6 — 8,15 мг О²/л, что характерно для крупных равнинных рек;
3. значение БПК5 в большинстве случаев находится в пределах от 2,47 до 6,68 мгО²/л, что соответствует диапазону «умеренно загрязнённые» — «загрязнённые» — «грязные» воды;

В ходе исследований литофильной макробентофауны реки Сура в пределах Ульяновской области, было выявлено 46 видов и форм водных беспозвоночных, относящихся к 10 классам 4 типам животных.

Тип Круглые черви — Nemathelminthes — представлен только одним видом рода Gordius, который отмечен только на одном разрезе на правом берегу реки в окрестностях г. Белая. Численность — 22 экз./м², биомасса — 220 мг/м². Встречаемость составила 6%. Предпочитает среднекаменистые грунты и грунты богатые листовым опадом.

Тип Кольчатые черви — Annelides. Нам встретились представители двух классов кольчатых червей: малощетинковые и пиявки. Класс малощетинковых (Oligochaeta) представлен 4 видами. Максимальная численность олигохет достигает 22 экз./м². Средняя численность по Суре — 6 экз./м², средняя биомасса — 476 мг/м². Встречаемость олигохет в пробах составляет 20%, что характерно для каменистых грунтов.

Пиявки (Hirudinea). В основном в сборах встречались Erpobdella octoculata, Glossiphonia complanata. Встречаемость пиявок составила 40%. Средние численность и биомасса 4 экз./м² и 213 мг/м² соответственно. Максимальные показатели составили 5 экз./м² и 330 мг/м².

Тип Моллюски — Mollusca. В составе этого типа выделен один класс — брюхоногие (Gastropoda). Встречаемость гастрапод — 21%. Средняя численность по реке составляет 9 экз./м², средняя биомасса — 390 мг/м². Максимальная численности составляют соответственно 33 экз./м². Характерной чертой распределения этой группы гидробионтов является крайняя неравномерность и мозаичность. Двустворки в пробах не обнаружены.

Тип Членистоногие — Arthropoda. Представители класса насекомых (Insecta) доминируют по всему исследованному участку реки. В составе этого класса установлены следующие отряды: подёнки, веснянки, клопы, жуки, ручейники, двукрылые.

Отряд стрекозы (Odonata). Стрекозы в Суре встречаются редко, в 6% проб. В наших сборах зафиксировано 2 вида личинок: Orthetrm sp. и Cordulegaster annulatus.

Отряд подёнки (Ephemeroptera). Личинки подёнок широко распространены в Суре. Встречаемость их составляет 43%. Среди них выявлено 6 видов: Potamanthus luteus, Heptagenia sulfurea, Heptagenia sulfurea, Heptagenia flava, Ecdyonurus venusus, Habrophlebia fusca, Caenis horaria. Основа населения подёнок — представители семейства Heptagenidae вида Heptagenia sulfurea.
Водяные клопы (Hemiptera). Находки являются единичными, представлены видом Nepa cinerea.

Водяные жуки (Coleoptera). Данная группа организмов представлена нешироко. Средняя встречаемость — 12%. Средняя численность и биомасса соответственно 4 экз./м² и 13 мг/м².

Встречаемость, средняя биомасса, средняя численность ручейников (Trichoptera) составляют: 11%, 67 мг/м², 28 экз./м² соответственно. Максимальная численность — 44 экз./м², при максимальной биомассе 440 мг/м².

Двукрылые (Diptera) преобладают в пробах макробентофауны реки Сура. Их встречаемость достигает 78%, средняя биомасса — 1921 мг/м², средняя численность — 78 экз./м². Наблюдается самый высокий индекс доминирования (здесь и далее индекс доминирования Мордухай-Болтовского) — 3418.

Изменчивость по водотокам удобно проследить, поместив данные по составу, численности, биомассе, встречаемости и индексам доминирования в таблицу.

Некоторые показатели литофильной макробентофауны реки Сура.
Группа	Ср. численность экз./м2	Ср. биомасса мг/м2	Встречаемость %	Индекс доминирования
Nemathelminthes	22	220	6	88
Oligochaeta	6	476	20	436
Hirudinea	4	213	40	583
Mollusca	9	390	21	414
Ephemeroptera	33	150	43	526
Coleoptera	4	13	12	43
Trichoptera	28	67	11	90
Diptera	78	1921	78	3418

Биотический индекс Вудивисса почти на всех створах реки Сура составил 4 — 5 баллов по десятибальной шкале, что соответствует «умеренно загрязнённым» природным водам. Лишь в нескольких местах БИВ имеет значение 3 — 4 балла — вода «грязная». Какой-либо закономерности в распределении БИВ по водотоку не наблюдается.

В заключение можно сделать следующие выводы:

1. таксономическая структура макрозообенотоса реки Сура на изученном участке включает: Nemathelminthes, Oligochaeta, Hirudinea, Mollusca, Ephemeroptera, Hemiptera, Coleoptera, Trichoptera и Diptera;
2. наиболее широко представлены организмы отряда двукрылых (Diptera), что подтверждается значениями индекса доминирования;
3. гидрохимические параметры в общем имеют довольно неопределённую динамику по створам реки, и всё же прослеживаются превышения ПДК некоторых компонентов, а также в отдельных случаях заметна приуроченность загрязнений вод Суры к объектам загрязнения (впадение реки Барыш, р.п. Сурское) — эта информация подтверждается результатами гидрохимических показателей;
4. индексы видового разнообразия Вильма-Дорриса принимают значения от 0.48 до 2.81, что характеризует «низкое» и «среднее» биоразнообразие;
5. биотический индекс Вудивисса имеет средние значения 4 — 5 баллов по десятибальной шкале;
6. с учётом полученных результатов можно сделать вывод о пригодности использования информационного индекса Вильма-Дорриса и биотического индекса Вудивисса для целей биологического анализа в условиях Ульяновского Предволжья

Общее состояние реки можно охарактеризовать как неудовлетворительное. Необходима разработка и проведение природоохранных мероприятий на уровне субъектов РФ, на чьей территории находится бассейн реки Сура (Пензенская область, Ульяновская область, республика Мордовия, республика Чувашия).

Список литературы.

1. Беккер А.А., Агаев Т. Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989.
2. Фомин Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. Вып. 3. М.: «Протектор», 1995. — с. 576 — 580.
3. Мордухай-Болтовской Ф. Д. Методика изучения биоценозов внутренних водоёмов. — М.: Наука, 1975. — с. 162 — 165.
4. Лепнёва С. Г. Ручейники. Вып. 1. Личинки и куколки подотряда цельнощупиковых (Annulipalpia). — М.; Л.: Наука, 1964. — 560 с.
5. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. — 510 с.
6. Жизнь пресных вод СССР. Ред. Жадин В.И., т. 2. Изд. АН СССР, 1949. — 537 с.
7. Липин А. Н. Пресные воды и их жизнь. — М.: Учпедгиз, 1950. — 347 с.

Design by Evgeniy Efimochkin & Support by Alexander Umnov