Известия РАН. Серия географическая, 2023, T. 87, № 6, стр. 885-898

Реконструкция долговременных изменений в двух верхневолжских водохранилищах по результатам комплексного анализа донных отложений

Л. В. Разумовский a*, Т. Н. Кушнарева a, В. Л. Разумовский a, А. В. Анисимова a

a Институт водных проблем Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: lazy-lion@mail.ru

Поступила в редакцию 14.05.2023
После доработки 27.06.2023
Принята к публикации 11.07.2023

Аннотация

В работе изложена новая программа исследований по оценке долговременных трансформаций, происходящих в водохранилищах. Для оценки перспективности предложенных исследований были выбраны Иваньковское и Рыбинское водохранилища. Это определялось длительностью их существования, мощностью накопившихся отложений и степенью изученности. Новизна исследований состояла в совместном анализе результатов биомониторинга по фитопланктонным комплексам и анализа видового состава диатомовых комплексов из колонок донных отложений. Параллельно проводился анализ химического состава вод и образцов из колонок донных отложений. Методом графического анализа таксономических пропорций в диатомовых комплексах было доказательно продемонстрировано отсутствие процессов переотложения при формировании осадков в точках отбора колонок донных отложений. Это определило корректность сопоставления результатов диатомового и химического анализа осадков. По данным мониторинга рассмотрены результаты оценки качества вод по двум индексам: индексу сапробности S и интегральному индексу качества вод QI. Констатируется ожидаемая сезонная повторяемость численных значений S и QI. Аналогичные расчеты были проведены по видам-индикаторам из диатомовых комплексов в образцах из колонок донных отложений. Отмечены процессы ухудшения качества вод по вышеупомянутым индексам. В результате проведенных исследований было установлено оптимальное месторасположение точек отбора колонок донных отложений в Рыбинском и Иваньковском водохранилищах. При образовании водохранилищ произошло затопление озер, расположенных на их территории. Образовавшийся рельеф дна определил зоны месторасположения реликтовых озер как зоны устойчивой седиментации. По результатам проведенных комплексных исследований установлены долговременные негативные процессы в обоих водохранилищах, обусловленные антропогенной нагрузкой.

Ключевые слова: водохранилище, комплексный мониторинг, качество воды, фитопланктон, диатомовые водоросли, донные отложения, индекс загрязнения вод, индекс сапробности

Список литературы

  1. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. Тель-Авив, 2006. 500 с.

  2. Временные методические рекомендации по оперативному прогнозированию загрязненности рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 102 с.

  3. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод. Утв. Госкомгидрометом СССР 22.09.1986 г. № 250-1163. М., 1986. 5 с.

  4. Давыдова Н.Н. Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов в голоцене. Л.: Наука, 1985. 244 с.

  5. Диатомовый анализ. Кн. 1. Л.: Госгеолитиздат, 1949. 239 с.

  6. Емельянова В.П., Данилова Г.Н., Колесникова Т.X. Обзор методов оценки качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям // Гидрохимические материалы. 1982. Т. 81. С. 121–131.

  7. Законнов В.В., Законнова А.В., Цветков А.И., Шерышева Н.Г. Гидродинамические процессы их роль в формировании донных осадков Волжско-Камского каскада // Труды ИБВВ РАН. 2018. Вып. 81 (84). С. 35–46.

  8. Зеленевская Н.А. Мониторинг фитопланктона и оценка экологического состояния Саратовского водохранилища: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Тольятти, 1998. 25 с.

  9. Зеленевская Н.А. Фитопланктон Саратовского водохранилища в 2006–2010 годах // Вестн. Волжского ун-та им. В.Н. Татищева. 2011. № 12. С. 130−137.

  10. Куражковский А.Ю., Куражковская Н.А., Клайн Б.И., Законнов В.В. Стратификация горизонтов в донных осадках Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы. 2002. Т. 29. № 5. С. 522–555.

  11. Минеева Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ. М.: Наука, 2004. 156 с.

  12. Моисеенко Т.И., Разумовский Л.В. Новая методика реконструкции катионно-анионного баланса в озерах (диатомовый анализ) // ДАН. Общая биология. 2009. Т. 427. № 1. С. 132–135.

  13. Разумовский Л.В. Оценка трансформации озерных экосистем методом диатомового анализа. М.: Геос, 2012. 199 с.

  14. Разумовский Л.В. Оценка информативности новой концепции комплексного мониторинга на примере трех водохранилищ / Сб. трудов XVII международной научной конф. диатомологов. Диатомовые водоросли: морфология, биология, систематика, флористика, экология, палеогеография, биостратиграфия (Минск, 23–28 августа 2021 г.). Минск: Колоград, 2021. С. 106–112.

  15. Разумовский Л.В., Гололобова М.А. Долговременные трансформации диатомовых комплексов в озерах Борое и Глубокое // Вестн. Моск. ун-та. Серия 16: Биология. 2014. № 1. С. 19–23.

  16. Разумовский Л.В., Корнева Л.Г., Анисимова А.В., Кушнарева Т.Н. Оценка долговременных трансформаций экосистемы Рыбинского водохранилища по фитопланктонным комплексам / Сб. трудов XVII ме-ждунар. науч. конф. диатомологов (Минск, 23–28 августа 2021 г.). Минск: Колоград, 2021. С. 113–116.

  17. Разумовский Л.В., Моисеенко Т.И. Оценка пространственно-временных трансформаций озерных экосистем методом диатомового анализа // ДАН. Общая биология. 2009. Т. 429. № 3. С. 274–277.

  18. Разумовский Л.В., Щеголькова Н.М., Разумовский В.Л. Перспективы применения метода графического анализа таксономических пропорций при изучении фитопланктона реки Москвы // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2018. Т. 29. № 1. С. 5–18.

  19. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 320 с.

  20. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 541 с.

  21. Сигарева Л.Е., Законнов В.В., Тимофеева Н.А., Касьянова В.В. Осадочные пигменты и скорость илонакопления как показатели трофического состояния Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 1. С. 62–69.

  22. Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А. Содержание растительных пигментов в донных отложениях водохранилищ Волги // Труды ИБВВ РАН. 2018. Вып. 81 (84). С. 105–114.

  23. Соломина О.Н., Калугин И.А., Александрин М.Ю., Бушуева И.С., Дарин А.В., Долгова Е.А., Жомелли В., Иванов М.Н., Мацковский В.В., Овчинников Д.В., Павлова И.О., Разумовский Л.В., Чепурная А.А. Бурение осадков оз. Каракель (долина р. Теберда) и перспективы реконструкции истории оледенения и климата голоцена на Кавказе // Лёд и Снег. 2013. № 2 (122) С. 102–111.

  24. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения. Кн. 1. М.: Наука, 2005. 281 с.

  25. Karandashev V.K., Leikin A.Yu., Khvostikov V.A., Kutseva N.K., Pirogova S.V. Water Analysis by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry // Inorganic Materials. 2016. Vol. 52. № 14. P. 1391–1404.

  26. Renberg I. A procedure for preparing large sets of diatom slides from sediment cores // J. of Paleolimnology. 1990. Vol. 4. P. 87–90.

  27. Slàdeček V. System of water quality from biological point of view // Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol. 1973. Vol. 7. № 1. P. 1–218.

Дополнительные материалы отсутствуют.