КАЧЕСТВО И ОХРАНА ВОД, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
УДК 574.5(571.61/.62)
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ БУРЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ДАННЫМ АНАЛИЗА ФИТОПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ1
© 2015 г. Л. А. Медведева*, Т. В. Никулина*, |С. Е. Сиротский**
*Биолого-почвенный институт ДВО РАН 690022 Владивосток, просп. Столетия Владивостока, 159 E-mail: medvedeva@ibss.dvo.ru **Институт водных и экологических проблем ДВО РАН 680063 Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65 Поступила в редакцию 23.06.2012 г.
Приведены данные о видовом составе и динамике развития фитопланктонных комплексов вновь созданного Бурейского водохранилища. В фитопланктоне водохранилища обнаружено 119 видов водорослей (учитывая разновидности — 121 таксон) из девяти отделов. По видовому составу водорослей, показателям их численности и биомассы, сапробной характеристике видов оценено экологическое состояние водоема. Воды водохранилища охарактеризованы как "практически чистые" и "слабо загрязненные", II—III класса чистоты. Низкие значения численности и биомассы фитопланктона характеризуют Бурейское водохранилище как олиготрофный водоем.
Ключевые слова: Бурейское водохранилище, водоросли, видовой состав, качество воды.
DOI: 10.7868/S0321059615020078
Цель работы — оценка современного санитар-но-биологического и экологического состояния вновь сформированного Бурейского водохранилища и бассейна р. Буреи на основании качественного состава и количественного распределения водорослей в связи со строительством Бурей-ской ГЭС.
Строительство Бурейской ГЭС имеет долгую историю. В 1932 г. были проведены первые реко-гносцировочно-изыскательские работы. Строительно-монтажные работы начались в 1982 г., однако вследствие общего экономического спада в стране строительство было практически заморожено. Только в конце 1990-х гг. финансирование стройки возобновилось, а к 2002 г. в основном было завершено сооружение плотины Бурейской ГЭС и одновременно происходило заполнение водохранилища. В июне 2003 г. был введен в эксплуатацию первый гидроагрегат Бурейской ГЭС, в октябре 2007 г. — последний, шестой агрегат [4]. Гид-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке филиала ОАО "РусГидро" — "Бурейская ГЭС" по первому этапу со-
циально-экологического мониторинга зоны влияния Бу-
рейского гидроузла; РФФИ (проект 09-04-98544); ДВО РАН (проекты 09-Ш-А-06-179, 09-Ш-А-06-184); ОБН РАН (ПРОЕКТ 12-1-П30-01).
ростанция — высоконапорная, а водохранилище — каньонного типа. Некоторые параметры Бурейской ГЭС отражены в табл. 1.
Таблица 1. Основные технические параметры Бурейской ГЭС
Параметр Величина
Высота плотины 140 м
Максимальный статический напор 122 м
Полный объем водохранилища 20.94 км3
Полезный объем водохранилища 10.3 км3
Нормальный подпорный уровень (НПУ) 256 м
Форсированный подпорный уровень 263.4 м
(ФПУ)
Уровень мертвого объема (УМО) 236 м
Площадь зеркала при НПУ 750 км2
Площадь зеркала при УМО 400 км2
Максимальная длина водохранилища ~224 км
Установленная мощность 2010 МВт
Среднемноголетняя выработка 7.1 млрд кВт/ч
Количество гидроагрегатов 6
199
6*
Рис. 1. Карта-схема расположения бассейна р. Буреи на территории российского Дальнего Востока. Схема расположения створов (номера с 1 по 5 на схеме) на Бурейском водохранилище.
Задачи гидробиологических исследований в районе Бурейской ГЭС включали в себя: идентификацию видового состава фитопланктона Бурей-ского водохранилища, выявление особенностей его распределения по акватории, оценку количественных показателей водорослей, выявление организмов-индикаторов органического загрязнения, санитарно-биологическую оценку качества воды водохранилища.
КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
Бурейская ГЭС расположена в среднем течении р. Буреи (рис. 1). Первый створ ГЭС расположен в 174 км от устья реки. У плотины гидроэлектростанции вырос пос. Талакан. Образовавшееся водохранилище располагается в пределах двух административных образований: Амурской области и Хабаровского края.
Бурея — один из крупнейших притоков р. Амур в Приамурье. Истоки реки (Правая Бурея и Левая Бурея) находятся на высоте 560 м над уровнем моря в отрогах хребтов Эзоп и Дусе-Алинь. Длина Буреи от истока Правой Буреи — 739 км, общая площадь водосбора — 70700 км2. Впадает Бурея в Амур на 1666 км от его устья [17].
Территория бассейна реки занимает промежуточное положение между влажными прибрежными районами Тихого океана на востоке и континентальными пространствами Восточной Сибири и Монголии на западе, поэтому климат отличается резко выраженными чертами конти-нентальности и в то же время имеет муссонный характер. Водосбор р. Буреи — наиболее увлажненная часть бассейна Амура, основное питание река получает в летний период от дождей, их доля составляет в среднем 50—70%. На снеговое питание приходится 10—20, на подземное — 10—30% общего годового стока. В теплую часть года паводки следуют один за другим, число их за сезон может достигать 10—12, наиболее значительные происходят в июле—августе. Муссонные ливни могут вызывать катастрофические наводнения, во время которых происходит подъем уровня воды на 5—6 м в сутки. Среднегодовая сумма осадков достигает 911 мм. По данным многолетних наблюдений, средняя годовая температура воды для разных участков р. Буреи составляет 4.1—6.1°С, среднесезонная летняя — 11.0—15.3°С. Максимальные температуры воды достигают 26—28°С. Охлаждение речных вод начинается уже в августе—сентябре. Ледостав наступает в конце октября—середине ноября. Среднее число дней с ледо-
ставом составляет 170, толщина льда практически везде превышает 1 м [17].
По мнению ученых, зарегулирование Буреи должно вызвать изменение климата в сторону потепления и повышения влажности атмосферного воздуха. Уже сейчас отмечено, что с появлением водохранилища лето стало прохладнее, зима теплее, в ноябре лед на реке не устанавливается в связи со сбросами воды из водохранилища [5]. Гидрохимический режим Бурейского водохранилища в первые годы заполнения формировался за счет водного стока рек Буреи и Тырмы, природных условий бассейна [20]. В первый год наполнения в летние месяцы в воде отмечалось максимальное содержание аммонийного азота, общего железа и органического вещества (вследствие преобладания снегового питания) (табл. 2). Исследования показали, что содержание растворенного кислорода, ионов калия, натрия, кальция и магния, хлоридных, гидрокарбонатных и сульфатных ионов не выходили за рамки допустимых значений ПДК.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ
Летом 2003 г. специалистами Института водных и экологических проблем ДВО РАН, Биолого-почвенного института ДВО РАН и Гидрометеослужбы г. Хабаровска было проведено первое альгологическое обследование акватории Бурей-ского водохранилища и, таким образом, была заложена основа мониторинговых исследований состояния вод водохранилища. В 2003 г. пробы отбирались на двух створах: в 200 м и в 8 км выше
Таблица 2. Некоторые среднемесячные показатели воды Бурейского водохранилища (числитель — показатели 2003 г., в знаменателе — 2004 г.)
Месяц О2, мг/л ки4+, мг/л Р®общ, мг/л Минерализация, мг/л
Июнь 8 . 0 8 . 1 0 .98 0 . 73 0 .42 0 . 24 20.8 2 1.8
Июль 8 . 1 7. 0 0 . 70 0 .68 0 . 38 0 . 27 2 1.7 26.4
Август 7. 2 7. 7 0 . 33 0 . 35 0 . 30 0 . 27 3 0.4 2 6.1
Сентябрь 9 . 1 7. 4 0 . 63 0 .45 0 . 33 0 . 28 28.9 3 2.2
Октябрь 9. 5 7. 2 0 .49 0 . 34 0 . 25 0 .29 24.0 29.8
Март 108 026 028 410
плотины Бурейской ГЭС; в 2004—2007 гг. — на пяти створах: в 200 м выше плотины ГЭС (створ 1), в 8 км выше плотины ГЭС (створ 2), напротив устья р. Сектагли (створ 3), на р. Бурее в 2 км выше устья р. Тырма (створ 4), на р. Тырме в 2 км выше устья (створ 5) (рис. 2). Пробы фитопланктона были взяты в створах 3, 4 и 5 — в центре водохранилища, в створах 1 и 2 — в центре, у левого и правого берегов с глубин 1, 2 м, 1/2 общей глубины и у дна водоема. Вода, отобранная батометром (2 л), фильтровалась через планктонную сеть Апштей-на, изготовленную из мельничного капронового
13
ть,
с о н н е л с и
&
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Июль 2005 г. Октябрь 2005 г. Июнь 2006 г. Сентябрь 2006 г. Июль 2007 г. Октябрь 2007 г.
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Рис. 2. Динамика численности водорослей по створам водохранилища (глубина 2 м). Здесь и на рис. 3, 4 для первых двух створов приведены усредненные данные по трем вертикалям.
0
газа № 77. Пробы фиксировали 4%-ным раствором формальдегида. Всего было собрано и обработано 268 проб фитопланктона.
Определение материала проводилось с помощью микроскопов Amplival (Zeiss) и Alphaphot-2 YS-2 (Nikon) при увеличениях в 400 и 1200 раз. Обработка материала проводилась по общепринятым методикам с использованием отечественных и зарубежных определителей и атласов. Для идентификации диатомовых водорослей были приготовлены постоянные препараты перекис-ным методом [1, 24]. Для каждого вида отмечалась частота встречаемости по шестибалльной шкале: 1 балл — единично, 2 — редко, 3 — нередко,
4 — часто, 5 — очень часто, 6 баллов — массово [6]. Количественные пробы были просмотрены с помощью счетной камеры, при этом проводились измерения размеров клеток водорослей. В дальнейшем рассчитывались численность (N) клеток водорослей, тыс. кл/л, и биомасса (B), мг/л.
Санитарно-биологический анализ качества воды проведен по методу Пантле и Бука в модификации Сладечека [7, 18, 23]. Индексы сапроб-ности рассчитаны на основание списков индикаторных организмов [2, 3, 19]. Существующая система оценки качества воды по биологическим показателям на основании рассчитываемых индексов сапробности дает представление о степени загрязненности обследованного участка водотока и характеризует зону самоочищения водоема, соответствующую классу чистоты воды. В системе оценки качества воды по водорослям выделяется
5 основных зон самоочищения, соответствующих степеням сапробности (включая 16 подзон), и 5 классов чистоты воды [18]. В значительной степени экологическое состояние водоема оценивается по численности и биомассе развивающихся организмов. Эти же данные используются при оценке продуктивности вод
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.