Сравнительная биоэлектронная диагностика экологического состояния акваторий некоторых протоков дельты Волги

Волга имеет важное хозяйственное и рыбохозяйственное значение, является транспортным узлом, и испытывает значительное антропогенное воздействие. Важной задачей экологии в системе государства является внедрение эффективных методов контроля качества вод, являющихся информационным обеспечением принятия управленческих решений – экологического менеджмента. Предмет исследования: функциональное состояние обитающих в протоках дельты Волги моллюсков рода Anodonta биоэлектронными методами.Методы исследования: в исследований использовался метод анализа и метод синтеза, методики экспериментального экологического мониторинга. А так же разработанная в НИЦЭБ РАН методика измерения и анализа в реальном времени кардиоритма моллюсков, тестирование состояния моллюсков с использованием метода функциональной нагрузки.Цель работы: провести сравнительную биоэлектронную диагностику экологического состояния исследуемых протоков дельты Волги с различной антропогенной нагрузкой, на основе оценок функционального состояния обитающих в них моллюсков.Качество протоков дельты Волги соответствуют показателю «плохой» и «посредственный». Из исследованных протоков все 3 соответствовали показателю «плохой»,однако некоторые моллюски реки Гандурино демонстрировали «посредственное» состояние здоровья.

Глоссарий …………………………………………………………………………………………………….. 3
Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 4
Глава 1.Природные условия Астраханской области ……………………………………….. 8
1.1. Географическое положение, рельеф и ландшафты …………………………………… 8
1.2.Климат …………………………………………………………………………………………………… 11
1.3.Почвы ……………………………………………………………………………………………………. 13
1.4.Гидрография и гидрология ……………………………………………………………………… 15

1.5.Растительный и животный мир Астраханской области ……………………………. 17

Глава 2.Биологические системы раннего предупреждения: виды и
принципы работы ……………………………………………………………………………………… 20

2.1.Виды БИРП ……………………………………………………………………………………………. 20

2.2.БИРП с использованием водорослей в качестве тест-организмов ……………. 23

2.3.БИРП с использованием рыб в качестве тест-организмов ……………………….. 27

2.4.Основные биомаркеры исследуемых организмов в БИРП ……………………….. 30

2.5.Описание предмета исследования …………………………………………………………… 33

Глава 3.Результаты исследований протоков Астраханской области ………. 38

3.1.Рукав Городской …………………………………………………………………………………….. 42

3.2.Проток Малый ……………………………………………………………………………………….. 47

3.3.Река Гандурино………………………………………………………………………………………. 52

Заключение ………………………………………………………………………………………………… 58

Список использованной литературы ………………………………………………………… 59
Глоссарий
Anodonta – Беззубка/Анодонта

БИРП – Биологические системы раннего предупреждения

БПК5 – Биохимическое потребление кислорода происходит вследствие
окисления микроорганизмами органических веществ.

ПДК– Предельно допустимая концентрация

ХПК– Химическое потребления кислорода

ЧСС (HR) – Частота сердечных сокращений

КИср – Средняя величина кардиоинтервала

СКО – Среднеквадратическое отклонение

ВРС– Величина раскрытия створок

ЕВРД– Европейская водная рамочная директива

EQR–Ecological Quality Ratio

В ходе литературного анализа были получены данные о том, что вода
участка р. Волга ниже и на территории г. Астрахань характеризуется как
«грязная». Исследования настоящей работы подтвердили это. Так, было
установлено, что пресноводные двустворчатые моллюски, отобранные из
различных водоёмов, отличающихся уровнем загрязнения, реагируют не
одинаково на кратковременное (1–часовое) воздействие солоноватой воды (6
г/л NaCl). При данном воздействии все моллюски реагировали снижением ЧСС,
но у особей из более загрязненных мест обитания Городской рукав –
рекреационная деятельность, проток Малый – судоремонтный завод, период
восстановления после смены солоноватой воды на пресную природную был
продолжительнее, чем у моллюсков из наименее загрязненного, из
исследованных протоков – реки Гандурино. Моллюски из загрязненных мест
обитания обладают сниженным адаптивным потенциалом и на дополнительную
функциональную нагрузку в виде изменения солености воды реагируют
переходом на анаэробный обмен и снижением энергетического обмена и ЧСС
соответственно. Из исследованных протоков все 3 соответствовали уровню
«плохой», однако некоторые моллюски реки Гандурино демонстрировали
«посредственное» состояние здоровья.

1) Алимов А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых
моллюсков./ Л., Наука, 1981. 248 с.
2) Афанасьев В.Е., Лактионов А.П. Некоторые данные об изменениях во флоре
г. Астрахани и окрестностей за 100-150 лет // Проблемы сохранения и
рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных
регионов: Мат. 4 междунар. заочной науч. конф. / Ассоциация ун-тов
Прикаспийских государств. — Элиста: Изд. КалмГУ, 2010. С. 15 – 17.
3) БарминА.Н.,БесчетноваЭ.И.,ВознесенскаяЛ.М..География
Астраханскогокрая:Учеб.пособ./Астрахань:Астраханский
университет,2007. 259 с.
4) Биоиндикаторы. // Экобиблиотека «Экодело». [Электронный ресурс]. –
http://ecodelo.org/9559414_bioindikatory4_bioindikatsiya_i_biologicheskii_m
onitoring.
5) Биохимические особенности болезней рыб. Петрозаводск: Карельский
научный центр АН СССР, 1991.151с.
6) Биоэлектронныймониторингповерхностныхвод//iLab-
информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии.
[Электронный ресурс]. –: http://ilab.xmedtest.net/?q=node/4363.
7) БоголюбовА.С.,ЗаськоД.Н.Сравнительнаякомплексная
характеристика малых рек и ручьев : метод. пособие по полевой
экологии. М. : Эко система,1999. 7 с.
8) Бухтояров О.И., Несговорова Н.П., Савельев В.Г., Иванцова Г.В.,
Богданова Е.П. Методы экологического мониторинга качества сред жизни
и оценки их экологической безопасности: учебное пособие / – Курган :
Изд-во Курганского гос. ун-та, 2015. 239 с.
9) Ведемейер Г.А., Мейер Ф.П., Смит Л. Стресс и болезни рыб. М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1981. 128 с.
10)Волкова З. В. Оценка состояния загрязненности Нижней Волги и ее
дельты с использованием комплексных показателей. // Проблемы
качества вод Нижней Волги и Северного Каспия / ред. В. Ф. Бреховских,
Е. В. Островская. Москва: Типография Россельхоз академии, 2013. С. 47–
51.
11)Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей
среды Российской Федерации в 2017 году». М.: Минприроды России;
НПП «Кадастр», 2018. 888 с.
12)Дедикова Т.Н. , Бухарицин П. И. Экологическое состояние реки
Волги.ВестникАстраханскогогосударственноготехнического
университета номер 1(49) 2015. С.85-87.
13)Жижимова Г. В. Влияние урбанизированных территорий на
внутригородские аквальные комплексы : на примере г. Астрахань :
автореферат .Астрахань, 2009. 22 с.
14)Забурдаева Е. А. Биоиндикация, диагностика и нормирование
качества пресных вод с учетом природных особенностей и назначения
водных объектов : авто- реф. дис. … канд. биол. наук. М., 2008. 26 с.
15)Захаров В.М., Кларк Д.М.. Биотест. Интегральная оценка здоровья
экосистем и отдельных видов. М.: 1993.68 с.
16)ИвановВ.П.Биологические ресурсыКаспийскогоморя.–
Астрахань: Изд-во КаспНИИРХ, 2000. 100 с.
17)Израэль Ю.А. Проблемы антропогенной экологии // Научные
аспекты экологических проблем России. Т. 1. М.: Наука, 2002. С. 9-21.
18)Косолапов Д.Б., Девисилов В. А, Новиков Д.А. , Черемушкина О.В.
Экологическое состояние водохранилищ Волги и Дона методом
биоиндикации. Журнал Безопасность в техносфере т.7 номер 2.2018 .С.3-
9.
19)КочуровБ.И.,ВоронинН.И.,ГольчиковаН.Н.идр.
Геоэкологическая характеристика Астраханской области / Под ред. Н.И
Воронина и Н. Н. Гольчиковой. – Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. 91 с.
20)Кудрявцева Г.В. Эколого-физиологические особенности и роль
пентозофосфатного пути обмена углеводов в адаптации гидробионтов:
Автореф. дисс. … докт. биол. наук. М., 1990. 35 с.
21)Куракин А. С., Холодкевич С. В., Пурвиня С., Барда И., Римша Э.,
Кулинкович А. В. Оценка экологического состояния акваторий Рижского
залива // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и
инженерные науки. 2012. № 142. С. 267–272.
22)Курочкина Т. Ф. Экологические особенности речных сообществ
Нижней Волги и их биоиндикация : автореферат дис. … доктора
биологических наук :/ Астрахан. гос. ун-т. – Астрахань, 2004. – 45 с.
23)Лактионов А.П., Афанасьев В.Е. Флористическое районирование
Астраханской области // Вестник Астраханского гос. тех. ун-та,
Астрахань: Изд-во АГТУ, 2007. — № 1 (36). С. 168 – 173.
24)Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология.. и пищевая пром-сть,
М.1983. 320 с.
25)ЛукьяненкоВ.И.Физиолого-биохимическийстатусВолго-
Каспийских осетровых в норме и при расслоении мышечной ткани
(кумулятивный политоксикоз) / Рыбинск: Институт биологии внутр. вод
АН СССР, 1990.262 с.
26)Лукьянова О.Н. Молекулярные биомаркеры. Владивосток: Изд-во
ДВГАЭУ, 2001. 196 с.
27)Мелехова О. П., Егорова Е. И., Евсеева Т. И. и др. Биологический
контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. М.:
Академия, 2007. 288 с.
28)Насибулина Б.М., Ларцева Л.В., Лисицкая И.А., Истелюева А.А.,
Сугралиева А.С. Роль донных и микробных биоценозов в санитарно-
гигиеническом мониторинга дельты Волги. Юг России: экология,
развитие. №1. 2009. С. 35-42.
29)Осипенко, Г. Л. Биомониторинг и биоиндикация: практическое
руководство. / М-во образования РБ; Гом. гос. ун-т им. Ф. Скорины.
Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2015. 39 с.
30)ПодолякоС.А.,КалмыковА.П.Историяизученияфауны
моллюсков дельты. ФГБУ «Астраханский ордена Трудового Красного
Знаменигосударственныйприродныйбиосферныйзаповедник»
Астраханский вестник экологического образования № 1 (31) 2015. с. 179-
181.
31)Полонский В.Ф., Остроумова А.А. Моделирование и оценка
изменений составляющих водного баланса дельты р. Волги в половодье,
Каспийское море: экстремальные гидрологические события. М.: Наука,
2007, с. 162-181.
32)Полонский В.И., Михайлов В.Н., Кирьянов С.В. Устьевая область
Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих
веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря. М.: ГЕОС, 1998.
280 с.
33)Постановление от 29 июня 2011 года N 220-П. “Развитие
водохозяйственного комплекса Астраханской области в 2012 – 2020
годах”.