Оценка качества воды реки Черная по гидробиологическим показателям

Деятельность человека в Обском бассейне в XXI веке, связанная главным образом с поиском, разведкой и добычей углеводородного сырья, привела к деградации качественных и количественных характеристик поверхностных и подземных вод на территории Югры. Как результат – снижение потенциала водных объектов для питьевого водоснабжения, отдыха, сельского хозяйства, промышленности и рыбного промысла. Река Черная, находящаяся близ города Сургут, протекает вблизи дачных кооперативов и является местом рекреации горожан. Вследствие этого она испытывает достаточную антропогенную нагрузку. Определить состояние водоема можно при использовании методик, включающих химические и физико-химические показатели. Изучение видового состава зоопланктона – неотъемлемая часть при исследовании экологического состояния водоема или водотока.

Цель настоящего исследования – оценить качество воды реки Черная по гидробиологическим показателям.

Исследуемый водный объект принадлежит к бассейну реки Обь. Было исследовано 3 контрольных точки, расположенные на разном удалении друг от друга (рис.1). Характеристика точек отбора проб представлена в таблице 1.     

Рис. 1. Схема расположения точек отбора проб

Исследования состава зоопланктона проводились в два сезона: лето и осень 2022 года; пробы отбирались с трёх точек. С каждой точки трижды отбирался объем 100 л воды и процеживался через коническую планктонную сеть Апштейна. При анализе проб зоопланктона использовались определители. Видовое разнообразие оценивали по индексу Маргалефа, видовое сходство с помощью коэффициента Серенсена. Определили численность (количество организмов в 1 м3) зоопланктона по формуле: x=n*1000/v, где x - количество организмов в 1 м3 воды, экз./м3; n – количество организмов в пробе, экз; v – объем воды, процеженной через сеть. Оценили качество воды при помощи соотношения видов зоопланктона и индексу сапробности по методу Панте-Букка в модификации Сладчека. В работе представлены качественные и количественные результаты зоопланктона. Анализ биогенных элементов в пробах проводился по 5 показателям с использованием стандартных методов, принятых в гидрохимических исследованиях: титриметрическим и фотометрическим. Отбор проб был осуществлен в сентябре 2022 года и в сентябре 2025 года, в соответствии с требованиями ГОСТ Р 59024–2020. Анализ проб осуществлялся в лаборатории Экологического мониторинга кафедры экологии и биофизики Сургутского государственного университета.

Таблица 1

Характеристика точек отбора проб

Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2

Сезонная динамика видового состава ракообразных р.Черная

По нашим данным таксономический состав реки Черная представлен 9 семействами, из них 8 – ветвистоусые, 1 – веслоногие. За летний период наблюдения (август) зоопланктон был качественно однонообразен, число видов колебалось от 7 до 9 (табл.2). Наименьшее разнообразие отмечено в октябре, так как уменьшилось количество теплолюбивых форм: L. Kindtii, M. Brachiata, и увеличилось число особей род Cyclops. Постоянными или круглогодичными компонентами планктона являются 2 вида, из них ветвистоусые ракообразные - B. Longirosrtis, Ch. Sphaericus. В летний период наблюдалось закономерное обогащение видового состава зоопланктона за счет теплолюбивых форм (L. Kindtii, Ch. Sphaericus).

Таблица 3. 

Видовой состав зоопланктона р.Черная

В летний сезон доминировали ветвистоусые ракообразные, составлявшие 98% от общего числа особей всех видов. Наименьшими по численности оказались семейства Moinidae и Cyclopidae, и отряд Podocopodia (табл.3). В осенний сезон доминировал вид Bosmina Crassicornis и Scapholeberis mucronata. Также увеличилось количество организмов семейства Cyclopidae, процент которого составил 11%, что может быть связано с понижением температуры воды.

Таблица 4

Количество организмов в 1 м3 воды, экз./м3

В летний период наибольшее количество организмов в 1 м3 выявилось в точке №2 в пробе №1, наименьшее в точке №1 в пробах №1 и №2. В осенний период наибольшее количество организмов в 1 м3 в точке №2 в пробе №1, наименьшее в точке №3 в пробе №3 (табл.4).

Таблица 5.

Видовое разнообразие по индексу Маргалефа.

Наиболее разнообразной по видовому составу оказалась точка №1 со значениями индекса равными 2,6 и 1,9. Менее разнообразной точка №2 со значениями 1,2 и 1,4 (табл.5).

Таблица 6. 

Коэффициент видового сходства.

Основываясь на расчете коэффициента Серенсена можно сказать, что большим видовым сходством обладают: в летний период – пробы с точки №1, в осенний – пробы с точки №3 (табл.6).

Оценку водоема можно производить по показателям, предложенным М.Б.Ивановой, в нашем случае это соотношение числа видов кладоцер к числу видов копепод: 7:1 – данное соотношение свидетельствует о слабом загрязнении вод.

Количественная оценка гидробионтов по методу Пантле и Букка учитывает относительную частоту встречаемости организмов h и отношение отдельных видов к пяти известным степеням системы сапробности s. Обе эти величины входят в формулу для вычисления индекса сапробности

В летний сезон индекс составил 1,74, это говорит о том, что воды р.Черная слабо загрязненные и имеют Ⅲ класс. Осенью индекс равен 1,64 – воды также слабо загрязненные.

Результаты химических исследований представлены на рисунках 2, 3, 4.

Рис. 2. Пространственное распределение биогенных веществ в пробах реки Черная

Рис. 3. Пространственное распределение биогенных веществ в пробах реки Черная

Рис. 4. Пространственное распределение биогенных веществ в пробах реки Черная

Проведён анализ гидрохимических показателей воды в точках «Дачи», «Мост» и «Родник». Исследовались концентрации иона аммония, нитрат-ионов, нитрит-ионов, растворённого кислорода и БПК5 с сравнением результатов с ПДКвр.

Содержание иона аммония во всех точках превышало допустимую норму 0,39 мг/л. Наибольшее значение зафиксировано в точке «Мост» — 3,47 мг/л. Это указывает на загрязнение воды соединениями азота.

Концентрация нитрат-ионов в основном соответствовала нормативам, однако в точке «Родник» в 2025 году наблюдалось превышение ПДКвр в 1,05 раз при норме 40 мг/л.

Показатель растворённого кислорода в 2025 году значительно снизился по сравнению с 2022 годом, что связано с сезоном отбора проб. В точках «Мост» и «Родник» содержание кислорода оказалось ниже допустимого уровня 6 мг/л, что свидетельствует об ухудшении экологического состояния водоёма.

Значения БПК5 в 2022 году превышали норму 2 мг/л, что указывало на высокую органическую нагрузку. В 2025 году показатели снизились и приблизились к нормативным значениям.

Концентрация нитрит-ионов в большинстве проб соответствовала норме. Превышение ПДКвр наблюдалось только в точке «Мост» в 2022 году в 3,9 раза.

Вывод. В ходе исследования река Черная не показала большого разнообразия. Было отмечено 9 семейств, крупным из которых по количеству стало семейство Bosminidae (B. Longirosrtis). В обоих сезонах наиболее разнообразной по видовому составу оказалась точка №1. По химическому составу результаты показывают наличие загрязнения водоёма азотсодержащими веществами. Исходя из расчетов состояния водоема его можно определить как слабо загрязненное.