Гидробиологический мониторинг в Северном УГМС

«Человечество овладевает природой,

ещё не научившись владеть собой»

Альберт Швейцер.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. С развитием цивилизации возрастало вмешательства человека в природные процессы, с появлением высокоиндустриального общества объём воздействия человека на природу резко усилился. Промышленная деятельность влияет на все оболочки Земли, затрагивая атмосферные, гидросферные, литосферные процессы. Наиболее масштабным и значительным  является химическое загрязнение среды несвойственными веществами, которые искажают её естественный состав.

Среди проблем, порожденных научно-техническим прогрессом, видное место заняла проблема чистой воды.

Гидросфера играет в жизни человека огромную роль, закономерно возрастающую с прогрессом цивилизации. Создаются и эксплуатируются гидротехнические сооружения, непрерывно возрастает водоснабжение, растёт промысел и навигация, также водная оболочка Земли занимает не последнее место во многих других областях практической деятельности человека.

Поверхностные воды суши оказались наиболее чувствительным звеном окружающей среды к фактору загрязнения. Это обусловило необходимость особенно тщательного контроля их состояния. Важнейшей функцией  этого контроля является гидробиологический мониторинг.

Гидробиологический мониторинг поверхностных вод является одной из составляющих мониторинга окружающей среды, осуществляемого Росгидрометом. Основная задача мониторинга состоит в получении гидробиологической информации и оценке состояния окружающей среды. Гидробиологические методы контроля качества поверхностных вод  дают общую интегральную оценку состояния водного объекта. Если гидрохимические методы позволяют судить преимущественно об интенсивности антропогенного влияния на водоток, то гидробиологические методы дают возможность оценить ответную реакцию биоты на весь комплекс антропогенного воздействия. Два эти метода органично дополняют друг друга.

Качество воды по гидробиологическим показателям оценивается на основании данных о состоянии фитопланктона,  зоопланктона, зообентоса, перифитона, которые  относятся к основным гидробиологическим показателям, учитываются также и такие важные показатели, как численность и биомасса организмов, общее число видов. Общая оценка качества даётся по совокупности этих показателей с учётом экологических и зоогеографических особенностей водного объекта.

Систематические наблюдения за гидробиологическими показателями в рамках Общегосударственной службы наблюдений и контроля за состоянием загрязнения окружающей среды (ОГСНК) были начаты с 1974 года. И в Северном УГМС наблюдения ведут отчёт с того же года. Несвойственные ранее органам гидрометеослужбы гидробиологические работы с определенными трудностями приобретали право на существование.  Отсутствие специального оборудования, методик проведения работ, не говоря об опыте работ, требовали от   гидробиологов самоотверженного труда и постоянного поиска.  И надо отметить, что гидробиологи  Северного  УГМС  с задачей успешно  справились. Проводились наблюдения за фитопланктоном, зоопланктоном, зообентосом, а также за микробиологическими показателями, которые помогали понять и оценить изменения концентраций ряда загрязняющих веществ в воде. Однако в 90-стых годах гидробиологическая лаборатория была расформирована, специалисты сокращены за исключением одного, ведущего наблюдения за фитопланктоном.

В настоящее время гидробиологический мониторинг на территории деятельности Северного УГМС проводится на стационарных пунктах, предназначенных для получения систематической информации о качестве воды, ежемесячно с июня по октябрь на 9 реках, 2 протоках, 1 рукаве и в 19 пунктах контроля.

Наблюдения проводятся за фитопланктоном  по следующим показателям:

1) видовой состав;

2) численность (биомасса);

3) количество хлорофилла «a», «b», «с», пигментный индекс.

Фитопланктон (сообщество микроскопических растительных организмов – водорослей) является одним из важнейших элементов экосистем, участвующих в формировании качества вод. Разнообразие видового состава и численность напрямую зависит от условий среды, неотъемлемой частью которой является и состояние воды. При ухудшении качества воды  прослеживается изменение видового состава в сообществе фитопланктона. Таким образом, наличие определённых видов фитопланктона позволяет судить о степени загрязненности водной среды, путём вычисления индекса сапробности данных организмов по методу Пантле-Букка в модификации Сладечека. Чем выше индекс сапробности, тем выше уровень загрязнения вод.

По результатам наблюдений,  в видовом составе фитопланктона в летнее-осенний период выявляется до 118 видов.

Численность фитопланктона, в основном, была представлена видами, относящимися к диатомовым водорослям, таким как Melosira varians, Melosira granulate, Nitzschia acicularis, Cyclotella compa, Asterionella Formosa. Помимо диатомовых водорослей в водах были отмечены, но уже в меньшем количестве, сине-зелёные водоросли, зелёные водоросли, которые играли второстепенную роль в формировании качественных и количественных показателей.

По степеням системы сапробности  в реках в течение всего периода наблюдений преимущественно развивались О- и В-сапробные организмы (О - олигосапробная зона, которой соответствуют чистые воды, В - мезосапробная зона - умеренно загрязнённые воды).

Индекс сапробности по методу Пантле-Букка в модификации Сладечека в среднем составил 1,73, что характеризует воды, как умеренно загрязнённые.

Незаменима роль гидробиолога  при возникновении внештатных ситуаций, связанных с необычными явлениями в окружающей среде. Так в 2008 году  на территории деятельности Северного УГМС наблюдалось три случая  необычных явлений в окружающей среде, имевших общественный резонанс. Первый случай  - это выпадение 25-26 марта «желтого» снега  в ряде субъектов Архангельской области, Коми республики и Ненецкого АО. Под пристальным глазом гидробиолога в микроскопе   были определены кристаллы минерального происхождения. Что  явилось подтверждением    версии о переносе воздушным потоком  почвенной пыли со степей Калмыкии.

Второй случай отмечался  в конце июля начале августа  и связан с  «розовой пеной» наблюдавшейся  на водных поверхностях водоемов  в  Холмогорском  и  Виноградовского районах. И опять разгадывать головоломку пришлсь гидробиологам. Результаты просмотра  пробы воды под микроскопом показали, что окраска воды на поверхности была обусловлена частицами растительного происхождения. Об этом свидетельствовала легкость спор, а также идентичные шарообразные формы исследуемого вещества. Похожий  налет наблюдался на ветках хвойных растений в Холмогорском районе. Сотрудниками ГУ «Архангельский ЦГМС-Р» 1 августа  у деревни  Брин-Наволок были отобраны образцы (пораженные ветви ели) для анализа. После просмотра под микроскопом установлено, что частицы налета на хвое ели идентичны частицам, обнаруженным в пробе, отобранной в воде р. Емца, с. Емецк.  При дальнейшем  экспертизе в Российском центре  защиты леса было установлено, что хвоя ели поражена грибковой болезнью - ржавчинным грибом.

Третий случай - в конце июля   в реке Вычегда в  районе г. Котлас наблюдалось окрашивание воды в зеленый цвет.  Гидробиолог констатировал  факт  интенсивного размножения (образование спор) сине-зеленой водоросли Anabacnopsis Elekinii, которая и явилась причиной цветение воды.

В Северном УГМС планируется дальнейшее развитие гидробиологических работ, т.к. одного вида наблюдений недостаточно для получения полноценной оценки качества вод водного объекта. Поэтому в 2010 году планируется организация наблюдений за зоопланктоном.  Зоопланктон –  это сообщество беспозвоночных животных организмов, населяющих толщу воды. Значение зоопланктона в качестве биоиндикатора качества вод достаточно велико и в значительной мере обуславливается тем, что среди зоопланктонных организмов встречаются представители патогенной фауны, ограничивающей использование водного объекта в целях водоснабжения и рекреации.