Оценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем методом биотестирования: на примере бассейна Нижнего Дона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Игнатова, Надежда Анатольевна

• Игнатова, Надежда Анатольевна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Игнатова, Надежда Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ.

1.1. Метод биоиндикации.

1.2. Метод биотестирования.

1.3. Особенности биотестирования природных вод.

1.4. Проблемы мониторинга токсичности поверхностных вод методом биотестирования.

Глава 2. МЕТОД БИОТЕСТИРОВАНИЯ В ОЦЕНКЕ ТОКСИЧНОСТИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ.

2.1. Современный метод оценки токсичности донных отложений.

2.2. Основные характеристики донных отложений водных объектов и их определение.

2.3. Природа токсичности донных отложений.

2.4. Закономерности реакции организмов на токсическое воздействие.

2.5. Особенности биотестирования донных отложений.

2.6. Общие положения метода биотестирования донных отложений.

2.7. Основные принципы биотестирования донных отложений.

2.8. Оценка состояния водного объекта по данным токсичности вод и донных отложений.

Глава 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методики и объем исследований.

3.2. Физико-географическая характеристика бассейна Нижнего Дона.

3.3. Антропогенное воздействие и источники загрязнения бассейна Нижнего Дона.

Глава 4. ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ВОДИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЭКОСИСТЕМ, ИСПЫТЫВАЮЩИХ НАГРУЗКУ МЕГАПОЛИСА И

НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ.

4.1. Пространственно-временная характеристика токсичности вод экосистем реки Дон в пределах мегаполиса.

4.1.1. Состояние планктоценозов.

4.1.2. Динамика токсичности вод.

4.1.3. Динамика токсичности вод экосистемы реки Дон после впадения реки Темерник.

4.2. Токсичность вод экосистемы реки Темерник в пределах мегаполиса.

4.2.1. Состояние планктоценозов.

4.2.2. Динамика токсичности вод экосистемы реки Темерник (устье).

4.3. Токсичность экосистем правобережных притоков Нижнего Дона вблизи населенных пунктов.

4.4. Токсичность донных отложений экосистемы реки Грушевка в черте города.

Глава 5. ТОКСИЧНОСТЬ ВОД И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЭКОСИСТЕМ ВОДОЕМОВ НИЖНЕГО ДОНА В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

5.1. Изменение токсичности вод и донных отложений озера Голубое в условиях рекреационной нагрузки.

5.1.1. Состояние планктоценозов.

5.1.2 Динамика изменения токсичности вод и донных отложений.

5.2. Токсичность вод и донных отложений отдельных створов экосистемы Цимлянского водохранилища.

5.2.1. Состояние фитопланктона.

5.2.2. Токсичность вод и донных отложений.

Глава 6. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ В'МОНИТОРИНГЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД СУШИ.

6.1. Место биотестовых исследований донных отложений в мониторинге поверхностных вод.

6.2. Определитель состава популяции коловратки Brachionus calyciflorus.l

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем методом биотестирования: на примере бассейна Нижнего Дона»

Актуальность исследования. Поверхностные воды (пресноводные водоемы и водотоки) являются наиболее важными для жизнедеятельности человека. Исследование вод и донных отложений экосистем водных объектов важно с точки зрения изучения их токсического действия, так как известна общая тенденция последнего времени — активное распределение токсикантов в водной среде и аккумуляция их в донных отложениях. Токсичность — характеристика биологическая, и может быть определена только с использованием живых организмов, поскольку получаемые аналитическими методами концентрации отдельных загрязняющих веществ не позволяют оценить их экологическое влияние на биоту. В мировой практике методу биотестирования (из числа биологических методов) все больше отводится роль скрининга загрязнения, результатом которого является сигнальная информация о местах и степени токсичности водного объекта.

Использование водных ресурсов бассейна Нижнего Дона многопланово: водоснабжение, ирригация, гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, рекреационное обслуживание. В связи с этим водная экосистема Нижнего Дона испытывает все возрастающее антропогенное воздействие, одним из негативных последствий которого является токсическое действие на гидробиоту.

Это делает необходимым и актуальным изучение водных экосистем бассейна Нижнего Дона в выбранном ключе. Работа включала теоретические проработки и натурные исследования.

Цель и задачи исследования. Цель работы — оценить методом биотестирования с помощью тест-объектов различных трофических групп и систематической принадлежности токсичность вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем бассейна Нижнего Дона.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Обобщить и проанализировать современные подходы по оценке токсичности компонентов водных экосистем биологическими методами. Уточнить особенности биотестирования поверхносьных вод и донных отложений.

2. Изучить изменение пространственно-временной токсичности водной составляющей экосистемы р.Дон, испытывающей нагрузку мегаполиса.

3. Оценить токсичность водных экосистем Нижнего Дона, расположенных вблизи населенных пунктов.

4. Дать оценку токсичности компонентов водных экосистем р.Темерник и р.Грушевка после мероприятий по оздоровлению рек.

5. Выявить изменение токсичности экосистемы озера Голубого. испытывающего рекреационную нагрузку.

6. Оценить токсичность вод и донных отложений отдельных створов экосистемы Цимлянского водохранилища.

Основные защищаемые положения:

1. В условиях воздействия мегаполиса мобильно меняется пространственно-временная токсичность вод экосистем (участки рек Дон и Темерник в пределах мегаполиса).

2. Под влиянием рекреационной нагрузки в компонентах экосистемы озера, используемого в целях отдыха населения, происходит ускоренное появление токсичности (озеро Голубое).

3. Результатом мероприятий по оздоровлению рек' является снижение токсичности вод и донных отложений экосистем (р. Грушевка, р.Темерник).

4. Метод биотестирования является самостоятельным методом по оценке токсичности компонентов- водной экосистемы. Комплекс данных о токсичности вод и донных отложений по данным биотестирования позволяет оценить состояние водной экосистемы.

Научная новизна работы. Получены новые данные о токсичности вод и донных отложений экосистем бассейна Нижнего Дона методом биотестирования.

Впервые по многолетним данным биотестирования:

- показана динамика пространственно-временной токсичности вод экосистемы реки Дон в пределах мегаполиса;

- выявлено ускоренное появление токсичности вод и донных отложений экосистемы водоема, испытывающего рекреационную нагрузку (о.Голубое);

- установлено снижение токсичности экосистем рек Грушевка, Темерник после мероприятий по очистке рек;

- по комплексу данных о токсичности вод и донных отложений охарактеризовано состояние водных экосистем о.Голубое, отдельных створов Цимлянского водохранилища.

Составлен список гидробионтов (реальных и потенциальных тест-объектов для биотестирования) с указанием их экологических особенностей.

Разработан определитель для определения структуры популяции коловраток Brachionus calyciflorus.

Практическая значимость. По материалам проведенных исследований разработаны методики биотестирования по оценке токсичности вод и донных отложений экосистем, утвержденные Росгидрометом. Сетевые подразделения Росгидромета обеспечены руководящими документами Р 52.24.662-2004, РД 52.24.669-2005, Р 52.24.690-2006. Рекомендации могут быть использованы специалистами по мониторингу, контролю и охране окружающей среды и водных ресурсов.

Материалы данной' работы * используются в учебном процессе ЮФУ при чтении' курсов лекций, прохождении студентами производственной практики, написании курсовых и дипломных работ экологической специализации.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на отчетных сессиях ГХИ, международных, всероссийских конференциях: «250-летию МГУ им. М.В. Ломоносова» (Москва, 2002), «Промышленная экология» (Ростов-на-Дону, 2003), «Комплексные исследования биологических ресурсов южных морей и рек» (Астрахань, 2004), «10 лет сотрудничества России и Беларуси в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды и перспективы дальнейшего развития» (Москва, 2006), «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Лиманчик, 2006, 2007, 2008), «Современные проблемы альгологии» (Ростов-на-Дону, 2008), «Современные фундаментальные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод России» (Азов, 2009), «Техносферная безопасность, надежность, качество, ресурсосбережение» (Ростов-на-Дону-Шепси, 2005), «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы» (Борок, 2008), Конференции «Экология. Экономика. Информатика» (Дюрсо, 2008, 2009), 9 Гидробиологический съезд (Тольятти, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 научных работ, объемом 9,2 п.л., из них 1 статья в издании, рекомендованном ВАК, три руководящих документа, утвержденных Росгидрометом. Доля участия автора в публикациях составляет 46% (4,2 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 161страницах печатного текста. Состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, включающей 127 источника отечественных и 19 зарубежных авторов. Содержит 47 таблиц и 30 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Экология», Игнатова, Надежда Анатольевна

ВЫВОДЫ

1. Токсическая нагрузка на экосистемы бассейна Нижнего Дона, в целом, сохраняется. Однако токсичность водных объектов неоднородна: наиболее высока у населенных пунктов и в районе очистных сооружений, при использовании объектов в целях рекреации, снижается - после мероприятий по очистке водных объектов.

2. За период наших исследований (1995-2007 гг.) ситуация с токсическим загрязнением претерпела изменения, как в сторону снижения токсичности в отдельных створах Нижнего Дона и его притоков, так и возрастания.

Выявлены следующие характерные тенденции в районе мегаполиса и населенных пунктов:

- сохранение токсичности вод р. Дон в пределах мегаполиса в створах у городов Аксай, Азов;

- снижение токсичности вод р.Дон в месте впадения р. Темерник;

- снижение токсичности от гипертоксичной, отмеченной в 1995 г, до отсутствия острого токсического действия в 2007 г у и в устье р. Темерник;

- снижение токсического загрязнения в устье р.Темерник объясняется реальными действиями по оздоровлению экологической ситуации, предпринятыми администрацией г. Ростова-на-Дону.

3. Токсичность донных отложений экосистемы р.Грушевка значительно снизилась (от острой до хронической), что является положительным результатом мероприятий по очистке реки.

4. Токсичность экосистемы водного объекта, используемого в целях рекреации, происходит в сжатые сроки. Появление токсичности в экосистеме озера Голубое произошло ^ за 10 лет. На данный момент экологическое состояние озера Голубое оценивается как неблагополучное.

5. Хроническое' токсическое действие донных отложений и острое токсическое действие вод отмечено в отдельных створах Цимлянского водохранилища. Острое токсическое действие вод, вероятно, связано с обильным цветением сине-зеленых микроводорослей. t

6. Биотестирование вод и донных отложений экосистем является самостоятельным методом по оценке токсичности отдельных компонентов экосистемы. Комплекс биотестовых данных о токсичности вод и донных отложений экосистем, проведенных одновременно, позволяет оценить состояние водной экосистемы в целом. Так, состояние водной экосистемы о.Голубое и створа 20 Цимлянского водохранилища оценивается как неблагополучное, створов 69, 19, 23, 24 — как крайне неблагополучное.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Анализ проб воды - определение физических, физико-химических, химических, биологических, токсических свойств и состава воды (Р 52.24.566).

Бентос — совокупность организмов, обитающих в донных отложениях водных объектов. Выделяют зообентос (животные), фитобентос (растения), бактериобентос (бактерии).

Биотестирование (биологическое тестирование) - оценка качества объектов окружающей среды (воды и др.) по ответным реакциям живых организмов, являющихся тест-объектами (ГОСТ 27065;РД 52.24.635).

Биотест - совокупность приемов получения информации о токсичности воды или донных отложений для гидробионтов на основе регистрации реакций тест-объекта (Р 52.24.566).

Биотесты - методики биотестирования.

Водный объект - сосредоточение природных вод на поверхности суши в формах ее рельефа, либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима (РД 52.24.635 ГОСТ 19179).

Гидробиологические показатели качества воды - показатели, определяемые при гидробиологическом анализе.

Гидробионты (водные организмы) - организмы, которые живут в воде, донных отложениях водных объектов и играют важную роль в формировании химического состава природных вод и гидрохимического режима водных объектов:

Донные отложения - донные наносы и твердые частицы, образовавшиеся и осевшие на дно в результате внутриводоемных процессов, в которых участвуют вещества, как естественного происхождения, так и антропогенного.

Загрязнение воды водоемов и водотоков - процесс изменения состава и свойств воды водоемов и водотоков под влиянием поступающих в воду загрязняющих веществ, микроорганизмов, тепла, приводящих к ухудшению качества воды (Р 52.24.309).

Загрязненность - содержание в воде загрязняющих веществ, вызывающее нарушение норм качества воды.

Загрязнение токсическое - загрязнение воды водоемов и водотоков токсичными веществами.

Качество воды - характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01).

Критерий токсичности - значение показателя токсичности, на основании которого судят о наличии токсического действия (РД 118-02).

Накопление (аккумуляция) веществ в водных объектах - процесс накопления минеральных, органических веществ (воды, солей, загрязняющих веществ, биомассы гидробионтов, продуктов, выделения и распада гидробионтов, продуктов эрозии и абразии, и др.) в результате геологических, физических, химических и биологических процессов и хозяйственной деятельности человека.

Острое токсическое действие (острая токсичность) - воздействие, вызывающее быструю ответную реакцию тест-объекта. Острое токсическое действие чаще всего определяют по тест-реакции «гибель» или «выживаемость» в условиях кратковременного биотестирования. При использовании коловраток и других организмов микрозоопланктона длительность, воздействия составляет от 6 до 24 ч. Острое токсическое действие наиболее опасно для живых организмов.

Отклик на. токсическое воздействие (эффект токсического воздействия) - реакция живых организмов на воздействие токсичных химических веществ.

Подострое токсическое действие - воздействие, вызывающее среднюю по времени ответную реакцию тест-объекта. Подострое токсическое действие чаще всего определяют по тест-реакции «гибель» или «выживаемость» в условиях кратковременного биотестирования. При использовании коловраток и других организмов микрозоопланктона длительность воздействия составляет 48 - 72 ч.

Показатель токсичности: - признак тест-объекта, используемый для оценки токсичности воды (РД 118-02); показатели, на основании которых делают выводы о токсичности вещества или загрязненной воды для водного организма.

Проба воды - количество воды, предназначенное для биотестирования.

Пункт наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши Государственной сети наблюдений (ГСН) Росгидромета - место на водоеме или водотоке, где проводят комплекс работ для получения данных о качестве воды или донных отложений.

Регенерация - восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей.

Результат биотестирования - конечный вывод о токсичности водной среды, установленный в ходе биотестирования.

Состояние водного объекта — характеристика водного объекта по совокупности его количественных и качественных показателей применительно к видам, водопользования (ГОСТ 17.1.1.01).

Створ пункта наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши ГСН" Росгидромета - условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производят комплекс работ для получения, данных о показателях состава и свойств воды.

Тест-объект - организм, который используют при биотестировании (инфузории, дафнии и т.д.) (Р'52.24.566).

Токсичность воды - свойство воды вызывать патологические изменения или гибель организмов, обусловленные присутствием в ней токсичных веществ (РД 118-02).

Токсикологический эксперимент - эксперимент, в ходе которого оценивают влияние на тест-объект испытываемой воды или химического соединения. Состоит из двух серий: опыт (с воздействием воды или химического соединения) и контроль (без воздействия, но в тех же условиях) (Р 52.24.566).

Тест-объект - организм, который используют при биотестировании (водоросли, дафнии и т. д.)

Тест-реакция - реакция тест-объекта, используемая для определения токсичности водной среды.

Токсикологический эксперимент — эксперимент в водной токсикологии, в ходе которого оценивают влияние на тест-объект испытуемой воды или химического соединения. Эксперимент ставят в условиях регулярной смены воды или без нее (в непроточных условиях).

Токсикологические (биотестовые) показатели — показатели биотестирования на различных тест-объектах (дафниях, водорослях, рыбах и т.д.)

Токсиканты - химические вещества, обладающие свойством токсичности.

Токсикология водная - наука о токсичности водной среды для гидробионтов.

Токсикология экологическая (экотоксикология) - наука об окружающей среде, изучающая воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду и живые организмы, включая человека.

Токсичность воды (донных отложений) - свойство воды (донных отложений)* вызывать патологические изменения или гибель организмов, обусловленное присутствием в ней токсичных веществ.

Точка отбора проб - точно зафиксированное местоположение отбора пробы воды или донных отложений.

Требования по качеству воды по токсикологическим показателям нормативные требования к качеству воды, соответствия к которым поверяют с помощью биотестирования токсичности воды.

Условно чистый участок водного объекта - обычно это фоновый створ.

Фоновый створ - створ, расположенный на расстоянии не менее 1км выше источника загрязнения (условно чистый участок водного объекта).

Хроническое токсическое действие (хроническая токсичность) -воздействие, вызывающее ответную реакцию тест-объекта, проявляющуюся в течение относительно длительного периода времени. Хроническое токсическое действие водной среды обычно оценивают не только по выживаемости тест-объектов, но и по другим тест-реакциям: «плодовитость», «изменение роста» и т.д.

Чрезвычайная экологическая ситуация - экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивыми; отрицательными изменениями окружающей среды и представляющее угрозу для здоровья населения.

Экологическое благополучие экосистемы - состояние экосистемы, которое характеризуется нормальным воспроизведением ее основных звеньев.

Экспозиция - период, в течение которого организм находится под воздействием исследуемого фактора, в частности химического вещества;. В зависимости от экспозиции различ;ают острое или хроническое действие.

Эдобентосные организмы - организмы, населяющие толщу донных отложений

Эпибентосные организмы - организмы, населяющие поверхность дна водоема.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ГСН Росгидромета — государственная служба наблюдений Росгидромета

ГХИ - ГУ «Гидрохимический институт «Росгидромета ДО - донные отложения

ЛК50 - летальная концентрация, при которой гибнет 50 % взятых в эксперимент тест-объектов

ОТД - острое токсическое действие

ПВС - поверхностные воды суши

ПДК - предельно допустимые концентрации

П/ОТД - подострое токсическое действие

УГМС - Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета

УКИЗВ - удельный комбинаторный индекс загрязнения вод ХТД - хроническое токсическое действие

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Расширение хозяйственной деятельности человека в бассейне реки Дон вызывает изменения качественных и количественных характеристик всех ценозов водных экосистем, токсичности вод и донных отложений.

Как показал анализ материалов антропогенное воздействие на планктоценозы реки Дон в пределах мегаполиса (г. Ростова-на-Дону) в сравнительном аспекте с 70-х годов по настоящее время сохраняется, что подтверждает состояние фитопланктонного сообщества: снижение видового разнообразия, низкие значения численности и биомассы водорослей, наличием |3-сапробных видов.

По гидробиологическим показателям (состоянию планктона) класс качества воды реки Дон в черте с 1992 к 2006 году сменился от «загрязненно-грязного» до «умеренно загрязненного». На протяжении ряда последних лет (2000-2006гг.) существенно не меняется состав доминирующих комплексов, характер сезонной динамики, видовое разнообразие и структура планктонных сообществ. В целом в настоящий момент состояние гидробионтов в низовье р.Дон можно охарактеризовать как устойчивое, благополучное. Значения индексов сапробности показывают стабильное умеренное загрязнение (III класс чистоты вод).

Выявлена напряженная ситуация с качеством вод в районе крупных населенных пунктов вдоль течения р.Дон. Так, по значениям индекса УКИЗВ выявлена тенденция ухудшения качества воды у г. Семикаракорска, ст. Багаевской и г. Ростова-на-Дону, особенно в районе их очистных сооружений.

Аналогично нижнему участку р. Дон, отчетливо прослеживается негативное влияние очистных сооружений (ОС) на качество воды в районе населенных пунктов- р. Северский Донец. Так, на участке х. Поповка (трансграничный) - р.п. Усть-Донецкий вода по УКИЗВ, в створах наблюдений на участке относится к 3 «Б» классу - «очень загрязненная» и 4

А» классу - «грязная». По гидробиологическим показателям сохраняется III класс качества вод на протяжении 8 лет с 1999 года. Данные химического анализа вод подтверждают стабильность ситуации.

За прошедшие годы 21 века ситуация с токсическим загрязнением на Н Дону претерпела изменения. На основе анализа многолетних данных биотестирования выявлены тенденции как в сторону снижения токсичности вод в отдельных створах Нижнего Дона и его притоков, так и ее возрастания.

Анализ данных о токсичности р.Дон в пределах г.Ростова-на-Дону, полученных методом биотестирования, свидетельствует о снижении токсичности вод за последние 12 лет в ряде пунктов. Такая тенденция подтверждается данными химического анализа вод. Так, в целом качество вод согласно классификации по аналитическим методам за последние годы также имеет положительную тенденцию: изменилось от «очень грязного» (3 б) в 1998 г. до «умеренно загрязненного» (3) в 2006 г.

Подтверждается непосредственная связь токсического загрязнения вод водотоков с близостью населенных пунктов. Отмечаются следующие характерные тенденции токсического загрязнения вод в. районе населенных пунктов за период 1995 по 2007 годы:

- сохранение токсичности вод р.Дон в створах у г.г. Аксай, Азов;

- увеличение токсичности вод р. Северский Донец в створах, расположенных в районе крупных населенных пунктов (Каменск-Шахтинский, Белая Калитва, ст. Багаевская) наряду со снижением токсичности в устьях;

- особенно негативные изменения зафиксированы в районах очистных сооружений населенных пунктов (Каменск-Шахтинскй, Белая Калитва);

- снижение токсичности от гипертоксичной, отмеченной в 1995 г, до отсутствия острого токсического действия в 2007 г в-устье р.Темерник;

- снижение токсического загрязнения в устье р.Темерник объясняется реальной действиями по оздоровлению экологической ситуации, предпринятыми администрацией г. Ростова-на-Дону.

Анализ комплекса биологических данных о токсичности воды и донных отложений озера Голубое позволяет оценить его состояние как неблагополучное. Следует отметить, что появление токсического действия вод озера произошло в сжатые сроки - за 9 лет. Такой высокий темп появления токсичности озера связан с интенсивным его использованием в последние годы в качестве места отдыха горожан. Результаты, полученные методом биотестирования, указывают на сокращение сроков появления токсического действия, не только у вод, но и у донных отложений водоемов, используемых в рекреационных целях.

Анализ комплекса данных биотестирования проб воды и донных отложений отдельных створов Цимлянского водохранилища позволяют оценить их состояние как крайне неблагополучное. Результаты исследований проб воды, донных отложений и гидробиологическая съемка отдельных створов Цимлянского водохранилища показали наличие хронического токсического действия донных отложений и острого токсического действия вод, наличие цветения фитопланктона в ранние сроки и качество воды как бета-мезосапробное. Особенности весны и лета 2007 с высокими температурами привели к раннему цветению сине-зеленых микроводорослей. По концентрации хлорофилла-а исследованные створы различались значительно (практически на порядок, в пределах 13,4 — 139,4 мг/л).

Подводя итог нашим исследованиям по оценке эколого-токсикологического состояния водных объектов, основанных на теоретических проработках и на многолетних данных биотестирования вод и донных отложений, с привлечением материалов по состоянию планктоценозов можно заключить:

- использование метода биотестирования позволяет получать адекватную информацию о токсическом действии всего комплекса загрязняющих веществ, содержащихся в воде и донных отложениях, на биоту;

- метод биотестирования двух составляющих водных экосистем (вод и донных отложений) является самостоятельным методом, позволяющим оценить состояние водного объекта;

- важно «адресное» биотестирование: учет особенностей водных объектов конкретных регионов такие как климатические (в первую очередь температурный режим), гидрохимические (в частности минерализацию). Это необходимо для выбора тест-объектов экологически соответствующих водному объекту с целью получения достоверной информации о токсичности вод и донных отложений;

-необходимо продолжить работу по разработке методик биотестирования по оценке токсичности вод и донных отложений в виде методических рекомендаций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Игнатова, Надежда Анатольевна, 2009 год

1. Аксенова Е.И. Фитопланктон Нижнего Дона в условиях зарегулирования стока. Автореф. канд. . биол. наук. Л.: 1970. 24 с.

2. Аксенова Е.И. Влияние зарегулирования на фитопланктон Нижнего Дона // Гидробиол.журн. 1972. № 2. С. 26-31.

3. Алексеенко В.А., Хованский А.Д. Основы выделения элементарных ландшафтов рек и водохранилищ. // Известия СКНЦ ВШ. Естеств.науки. 1983, №4 (44). С. 10-14.

4. Бакаева Е.Н. Определение токсичности водных сред. Методические рекомендации. Ростов-на-Дону: Эверест 1999а. 48 с.

5. Бакаева Е.Н. Эколого-биологические основы жизнедеятельности коловраток в культуре. Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 19996. 51 с.

6. Бакаева Е.Н. Возможность обеспечения гарантий качества информации с использованием методик биотестирования на коловратках // Научная мысль Кавказа. 1999в № 5. С. 26-36.

7. Бакаева Е.Н., Макаров Э.В. Эколого-биологические основы жизнедеятельности коловраток в норме и в условиях антропогенной нагрузки. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 1999. 206 с.

8. Бакаева Е.Н., Никаноров A.M. Гидробионты в оценке токсичности вод суши. М.: Наука, 2006. 257 с.

9. Бакаева Е.Н., Игнатова Н.А. Оценка токсичности вод методом биотестирования: вопросы методического обеспечения. // Материалы конференции «Экология. Экономика. Информатика», Дюрсо 8-13 сентября 2008 г., Ростов-на-Дону: Изд-во «ЦВВР»., 20086. С.93-95.

10. Бакаева Е.Н., Никаноров A.M., Игнатова Н.А. Место биотестирования донных отложений в мониторинге поверхностных вод суши // Вестник Южного научного центра. Том 5, № 2, 2009. С.86-92.

11. Баринова С.С., Медведева JI.A., Анисимова О.В: Водоросли-индикаторы В" оценке качества вод окружающей среды. М.: ВНИИ1 природы, 2002. 150 с.

12. Бессонов О.А., Белова С. Л., Водолазкин Д.И., Кикина О.Г. и др. Биогеохимический цикл тяжелых металлов в экосистеме Нижнего Дона. Ростов-на-Дону: Из-во РГУ, 1991.112 с.

13. Бессонов О.А., Боровлева И.Н., Кузнецов Г.М. Геохимические циклы органического углерода и азота в Цимлянском водохранилище // Гидрохимические материалы, 1994. Т. 113. С. 9-14.

14. Биоиндикация и биомониторинг. М.: Наука, 1991, 288 с.

15. Богословский А.С. Материалы к изучению покоящихся яиц коловраток //Бюллетень Моск. о-во исп. природы, отд. биологии. T.L.X.V.III (6), 1963. С. 50-65.

16. Брагинский JI. П. Некоторые принципы классификации пресноводных экосистем по уровням токсического загрязнения // Гидробиол. журн. Т. 21, № 8. 1985. С. 65-74.

17. Брагинский Л.П., Величко И.М., Щербань Э.П. Пресноводный планктон в токсической среде. К.: Наукова думка, 1987. 179 с.

18. Брагинский Л.П. Методы оценки токсичности сточных вод и перспективы их использования в природных водах // Методы биоиндикации и биотестирования природных.вод. Сб. научн. трудов. Л., 1989. Вып 2. С. 194203.

19. Брагинский Л.П., Крайнюкова А.Н. Методы оценки токсичности сточных вод и перспективы их использования в природных водах // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1989 С. 203-205.

20. Брагинский Л.П. Принципы классификации и некоторые механизмы функциональных перестроек пресноводных экосистем в- условиях антропогенного пресса // Гидробиол. журн., 1998 Т.34, № 6. С.72-94.

21. Брагинский Л.П., Давыдов. О.Н. Экологическая эспертиза причин массовой гибели рыб. Львов Из-во: Ин-та зоологии НАНУ, 1998. 128 с.

22. Брагинский JI.П. Методологические аспекты токсикологического биотестирования на и Daphnia magna и других ветвистоусых ракообразных (критический обзор) //Гидробиол. журн. Т. 36, № 5. 2000. С. 50-70.

23. Брагинский Л.П. Критерии и мера токсичности в биомониторинге речных бассейнах / Антропогенные влияния на водные экосистемы / Под редакцией д.б.н. О. Ф. Филенко. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. С. 920.

24. Брызгало В.А., Коршун A.M., Никаноров A.M., Соколова Л.П. Гидробиологические характеристики нижних участков Дона в условиях длительного антропогенного воздействия // Водные ресурсы, 2000, Т. 27, № 3, С. 357-365.

25. Водная экосистема Нижнего Дона: многолетние изменения качества воды. СПб.: Гидрометеоиздат, 2006. 307 с.

26. Водные ресурсы России и их использование / Под ред. И.А.Шикломанова. СПб.: ГТИ, 2008. 600 с.

27. Водный кодекс РФ. №74 ФЗ от 03.06.2006, ст. 30.

28. Гелашвили Д.Б., Туманов А.А., Безруков М.Е. и др. Методолоические проблемы применения биологических методов в экоаналитике // Журн. аналит. химии. 1999. Т.54, № 9. С.909-917.

29. Голубова Н. В. Глинистые отложения Цимлянского водохранилища // Ученые записки геолого-географического факультета. Ростов-на-Дону, 2004. С. 48-53.

30. ГОСТ 17. 1.1.01-77. Использование и охрана вод. Основные термины и определения. Вед. 01.07.78. М.: Изд-во стандартов, 1984. 13 с.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1996 году», Ростов-на-Дону: Изд-во «Малыш», 1997. 243 с.

32. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1997 году», Ростов-на-Дону: Из-во АУФ, 1998. 287 с.

33. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1998 году», Ростов-на-Дону: Изд-во АУФ, 1999. 273с.

34. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1999 году», Ростов-на-Дону, «Экологическая газета Дона», 2000. 250 с.

35. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 2000 году», Ростов-на-Дону, Администрация Ростовской обл., Департамент природных ресурсов по Южному региону,2001. 136 с.

36. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 2001 году», Ростов-на-Дону, Администрация Ростовской обл., Департамент природных ресурсов по Южному региону,2002. 220 с.

37. Дацко В.П., Васильева B.JI. Годичная продуктивность фитопланктона в Цимлянском водохранилище // Гидрохимические материалы. Новочеркасск: Гидрохимический институт, 1964. Т. 36. С.75.

38. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.1997. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998 220с.

39. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.1998. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999 250 с.41'. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской- Федерации.1999. СПб:: Гидрометеоиздат, 2000 230 с.

40. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.2000. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 280 с:

41. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.2001. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 250 с.

42. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.2002. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. 277 с.

43. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.2003. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. 254 с.

44. Ежегодники. Качество поверхностных вод Российской Федерации.2004. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. 260 с.

45. Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности воды методами биотестирования в России. М.: Международный Дом сотрудничества, 1997. 140 с.

46. Инструкция по массовому разведению одноклеточных водорослей и коловраток. ВНИРО, Москва, 1986. 64 с.

47. ИСО/ТК 147/С 6 1990. Качество воды. Общее руководство по биотестированию вод и сточных вод. Отбор проб, подготовка, проведение и оценка.

48. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. JL: Гидрометеоиздат, 1979. 375 с.

49. Инфузории в биотестировании // Тез. док. междунар. заочн. научно-практич. конф. СПб., октябрь 1997. СПб., 1998. 304 с.

50. Клюева В.А., Долженко Г.С. Осадконакопление в водохранилищах бассейна Нижнего Дона. Ростов-на-Дону: Из-во Ростовского государственного университета, 1983. 142 с.

51. Комплексная безопасность России исследования, управление, опыт // Сборник материалов международного симпозиума. 26-27 мая 2004 г., М.: ИИЦ ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2004. 488 с.

52. Константинов А.С. Общая гидробиология. М.: Высшая школа, 1986. 470 с.

53. Корниенко Г.Г., Кожин А.А., Воловик С.П., Макаров И.В. Экологические аспекты биологии репродукции. Ростов-на-Дону: Эверест, 1998. 238с.

54. Корниенко Г.Г, Дехта В.А, Кузина В.Ф., Шишкина И.В. Эколого-генетический мониторинг загрязнения акваторий Азово-Донского бассейна // Информ. Сб. № 4, М.: Геоинформмарк, 2001. С. 3-9.

55. Кренева С.В. Система экологического контроля состояния природных вод // Гидробиол.журн., 1993. Т. 29, № 3. С. 88-95.

56. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия // Зеленый мир: Рос.экол.газета, 1994. № 12. С.8-11.

57. Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. Л., 1970. 744 с.

58. Кутикова Л.А. Коловратки речного планктона как показатели качества вод // Методы биологического анализа пресных вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1976. С. 88-89.

59. Кутикова Л.А. Класс Коловратки // Фауна аэротенков (Атлас). Л.: Наука, 1984. С. 187-211.

60. Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л., 1974. 60 с.

61. Макрушин А.В. Биоиндикация загрязнений внутренних водоемов // Биологические методы оценки природной среды. М.: Наука, 1978. С. 123-137.

62. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып. 1. JI.: Гидрометеоиздат, 1987. 156 с.

63. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып. 2 JL: Гидрометеоиздат, 1989. 275 с.

64. Методы биотестирования вод. Черноголовка., 1988. 127 с.

65. Методические рекомендации по установлению предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М., 1985.87 с.

66. Никаноров A.M., Назарова А.А. Гарантии и контроль качества в системе мониторинга поверхностных вод суши. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 139 с.

67. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Бражникова JI.B., Жулидов А.В. Мониторинг качества вод: оценка токсичности. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 156 с.

68. Никаноров A.M., Страдомская А.Г, Иваник В.М. Локальный мониторинг в районах топливно-энергетических комплексов. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 203 с.

69. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Страдомская А.Г., Миронова Т.В. Химические показатели в оценке токсического1 загрязнения Нижнего Дона // Метеорология и гидрология. 2002. №41. С.68-74.

70. Никаноров. A.M. Научные основы мониторинга качества вод. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. 576 с.

71. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Флик Е.А. Возможность количественной оценки экологической опасности загрязнения тяжелыми металлами воды водохранилищ юга России // Вестник ЮНЦ. 2007. № 3. С. 62-69.

72. Никаноров A.M., Страдомская А.Г. Проблемы нефтяного загрязнения пресноводных экосистем. Ростов-на-Дону: «НОК», 2008. 222 с.

73. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.1-96. Методика определения токсичности вод, почв и донных отложений по ферментативной активности бактерий.

74. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.2-98. Методика определения токсичности воды по хематаксической реакции инфузорий.

75. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.3-99. Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости дафний.

76. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.4-99. Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости цериодафний.

77. ПНД.Ф Т 14.1:2:3:4.7-2002. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности й изменению плодовитости дафний.

78. Положение об осуществлении государственного мониторинга водных объектов.- Постановление Правительства РФ- № 219 от 10.04.2007. СПС «Консультант Плюс».

79. Правила охраны поверхностных вод: Типовые положения. М. Госкомприрода СССР, 1991. 42 с.

80. Пресноводные экосистемы в условиях антропогенного эвтрофирования //Гидрохимические материалы. Т.СХ1У. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999. 265 с.

81. Природные условия и естественные ресурсы. Южный округ. Ростовская область. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ. РГУ, 2002. 430 с.

82. Река Тузлов. План управления бассейном / Проект Европейского Союза «Управление трансграничными бассейнами рек, 2 фаза. р. Северский Донец» Новочеркасск: РосНИИВХ, 2007. 140 с.

83. Р 52.24.566-94. Методы токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем. М.: ФСР Госкомгидромета, 1994. 130 с.

84. Р 52.24.309-2004. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета. М.: Метеоагентство Росгидромета, 2005. 32 с.

85. Р' 52.24.662-2004. Оценка токсического загрязнения природных вод и донных отложений пресноводных экосистем методом биотестирования с использованием коловраток. СПб.: Гидрометеоиздат, 2006. 56 с.

86. Р 52.24.690-2006. Оценка токсического загрязнения, вод водотоков и водоемов различной солености и зон смешения речных и морских вод методом биотестирования. Ростов-на-Дону: ГХИ, 2008. 28 с.

87. Р' 52.24.695-2007. Оценка токсического загрязнения природных вод и донных отложений водных экосистем4 по коэффициенту регенерации популяции. Ростов-на-Дону: ГХИ, 2008*. 32 с.

88. РД 118-02-90. Методическое руководство по биотестированию воды. М.: Госкомприроды, .1991. 47 с.

89. РД 52.24.635-2002. Проведение наблюдений за токсическим загрязнением донных отложений в пресноводных экосистемах на основе биотестирования. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 30 с.

90. РД 52.24.643-2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 50 с.

91. РД 52.24.669-2005. Унифицированные методы биотестирования для обнаружения токсического загрязнения поверхностных вод суши с использованием микрозоопланктона. СПб.: Гидрометеоиздат, 2006. 57 с.

92. Реймерс Н.Ф. Популярный биологический словарь. М.: Наука, 1991. 540 с.

93. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В.А. Абакумова. JL: Гидрометеоиздат, 1983.239 с.

94. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. / Под ред. В.А. Абакумова. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 318 с.

95. Руководство по определению методом биотестирования токсичности воды, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002. 118 с.

96. Сиренко JI.A. Физиологические основы, размножения, синезеленых водорослей в водохранилищах. Киев: Наукова думка, 1972. 203 с:

97. Строганов, НС. Краткий* словарь терминов по водной токсикологии. Ярославль: Яросл. гос. ун-т, 1972. 42 с.

98. Теоретические основы биотестирования / Отв. Ред. Лукьяненко В. И. Волгоград, 1983. 156 с.

99. Томилина И.И., Комов В.Т. Донные отложеня как объект токсикологических исследований. Обзор // Биол. внутр. вод. 2002 № 2 С 2026.

100. Унифицированные методы исследования качества воды / СЭВ. Л., 1966. Т.4 вып. 3. 33 с.

101. Филенко О.Ф. Некоторые универсальные закономерности действия химических агентов на водные организмы. Автореф. дис. . д-ра. биол. наук. М., 1990. 36 с.

102. Филенко О.Ф. Биологические методы в контроле качества окружающей среды // Экологические системы и приборы, 2007, № 6. С. 18-22.

103. Хованский А.Д., Приваленко В.В. Геохимическая оценка состояния речной системы Нижнего Дона. Ростов-на-Дону: Из-во РГУ, 2002. 144 с.

104. Хоружая Т.А., Косменко Л.С., Романова Т.В. Оценка токсического воздействия на экосистему бассейна Нижнего Дона. // Тезисы докладов VIII съезда гидробиологического общества РАН. Т.2. Калиниград, 16-23 сентября 2001 г. Калининград, 2001. С. 189-190.

105. Хоружая Т.А. Биотестирование в мониторинге поверхностных вод суши // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2002. №5-6. С. 73-76.

106. Хоружая Т.А., Миронова Т.В., Бакаева Е.Н. Водная экосистема Нижнего Дон: многолетние изменения качества воды. «Анализ токсического загрязнения водных объектов бассейна Нижнего Дона» СПб.: Гидрометеоиздат, 2006. С. 168-194.

107. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области». Ростов-на-Дону, 2002 г. Ростов-на-Дону: Синтез технологий, 2003. 279 с.

108. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области». Ростов-на-Дону, 2003 г. Ростов-на-Дону: Синтез технологий, 2004. 235 с.

109. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области». Ростов-на-Дону, 2004 г. Ростов-на-Дону: Синтез технологий, 2005. 258 с.

110. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области». Ростов-на-Дону, 2005 г. Ростов-на-Дону: Синтез технологий, 2006. 264 с.

111. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области» 2006 г. Ростов-на-Дону: Синтез технологий, 2007. 299 с.

112. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области» 2007 г. Ростов-на-Дону: Синез технологий, 2008. 280 с.

113. EPA/600/R-94/024 Methods for Measuring the Toxicity and Bioaccumulation of Sediment-Associated Contaminants with Freshwater Invertebrates.

114. EPA/600/R-94/025 Methods for Assessing- the Toxicity of Sediment-Associated Contaminants with Estuarine and Marine Amphipods.

115. ISO 10200:1992 Water quality Measurement of biochemical parameters -Spectrometric determination of the chlorophyll-a concentration.

116. ISO 10229:1994. Water quality. Determination of the prolonged toxicity of substances to freshwater fish. Method for evaluating the effects of substances on the growth rate of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum (Teleostei, Salmonidae)).

117. ISO 10253:1995. Water quality. Marine algal growth inhibition test with Skeletonema costatum and Phaeodactylum tricornutum.

118. ISO 10706:2000. Water quality. Determination of long term toxicity of substances to Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea).

119. ISO 11348-1:1998. Water quality. Determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibrio fischeri (Luminescent bacteria test). Part 1: Method using freshly prepared bacteria.

120. ISO 11348-2:1998. Water quality. Determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibrio fischeri (Luminescent bacteria test). Part 2: Method using liquid-dried bacteria.

121. ISO 11348-3:1998 .Water quality. Determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibrio fischeri (Luminescent bacteria test). Part 3: Method using freeze-dried bacteria.

122. ISO 12890:1999. Water quality. Determination of toxicity to embryos and larvae of freshwater fish. Semi-static method.

123. ISO 14442:1999. Water quality. Guidelines for algal growth inhibition'tests with poorly soluble materials, volatile compounds, metals and waste water.

124. ISO 6341:1996. Water quality. Determination of the inhibition of the mobility of Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea).' Acute toxicity test.

125. IS0 7346-1:1996. Water quality. Determination of the acute lethal toxicity of substances to a freshwater fish Brachydanio reriO' Hamilton-Buchanan (Teleostei, Cyprinidae). Part 1: Static method.

126. ISO 7346-2:1996. Water quality. Determination of the acute lethal toxicity of substances to a freshwater fish Brachydanio rerio Hamilton-Buchanan (Teleostei, Cyprinidae). Part 2: Semi-static method.

127. ISO 7346-3:1996. Water quality. Determination of the acute lethal toxicity of substances to a freshwater fish Brachydanio rerio Hamilton-Buchanan (Teleostei, Cyprinidae). Part 3: Flow-through method.

128. ISO 8692:1989. Water quality. Fresh water algal growth inhibition test with Scenedesmus subspicatus and Selenastrum capricornutum.

129. Saksena D.N. Rotifer as indicators of water quality // Acta hydrochim et hydrobiol. 1987. V. 15. N 5. P. 481-485.

130. Sladecek V. System of water quality from biological point of view // Ergebnisse der Limnologie. Stutttgart, 1973. (Arch. Hydrobiol.; Bd.7).