Исследование состояния бентофауны в зоне разработки россыпного месторождения алмазов в бассейне нижнего течения реки Лены

Решение проблем минерально-сырьевой и энергетической безопасности Российской Федерации в значительной степени связано с освоением северных и северо-восточных регионов России. Несмотря на огромный потенциал минерально-сырьевых ресурсов и имеющийся опыт их освоения, в связи с недостаточной изученностью неотлагательно требуются опережающие работы научно-исследовательского характера. В качестве приоритетных направлений исследований по изучению экологии арктических и субарктических районов Якутии следует выделить из-

Салова Татьяна Александровна, кандидат биологических наук, главный ученый секретарь.

учение состояния и динамики наземных и водных экосистем [1].

Промышленное загрязнение затронуло бассейны всех рек Якутии. Особенно его сильное воздействие отмечается в районах добычи полезных ископаемых и на урбанизированных территориях [2].

В долине р. Молодо, расположенной в бассейне нижнего течения р. Лены, дочерним предприятием АК АЛРОСА ОАО «Нижне-Ленское» ведется промышленная разработка россыпного месторождения алмазов. Для оценки степени воздействия разработок на гидробиологическое состояние рек необходимо проведение биологического мониторинга и определение современного состояния биологических показателей водных ресурсов. Биологические показатели являются перспективным элементом системы биологического мониторинга загрязнения поверхностных вод и позволяют определить экологическое состояние и трофический статус водных объектов; оценить качество поверх- ностных вод как среды обитания организмов; определить совокупный эффект комбинированного действия загрязняющих веществ [3].

В настоящее время для биомониторинга широко используется бентофауна, которая наиболее четко отражает степень загрязнения и часто используется как показатель качества воды и загрязнения [4]. Таким образом, при проведении биологического мониторинга бентофауна имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими представителями водных организмов.

Целью исследования является изучение современного количественного и качественного состояния бентофауны р. Молодо на участке разработки россыпного месторождения алмазов, необходимое для оценки техногенного воздействия горнодобывающей промышленности на изменение гидробиологического состояния водной среды.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу статьи положены результаты натурного изучения состояния донной фауны р. Молодо в зоне работы земснаряда. Литературных данных по зообентосу р. Молодо и ее притокам нет.

Для оценки видового состава бентоса воды р. Молодо были выбраны 6 станций ритрали, находящихся на различном удалении от источников загрязнения: 1) № 1 (фоновая) - выше участка горных работ; 2) № 2 - в зоне проведения горных работ; 3) № 4 - в зоне непосредственного влияния земснаряда; 4) № 3 - ниже сбросов хозяйственных стоков; 5) № 5 - выше сбросов хозяйственных стоков; 6) №. 11 – ниже поселка на расстоянии 3-4 км.

При этом на этих участках реки учитывались параметры естественной среды (скорость течения, грунт, температура и. д.), необходимые для сравнения различных сообществ.

Наблюдения были проведены в течение трех сезонов (весной, летом и зимой) одного гидрологического года.

Исследования, включающие в себя сбор, фиксацию и обработку проб зообентоса, проводились по стандартным общепринятым методикам [4-6]. В полевых условиях качественные пробы были собраны путем смыва донных организмов с камней, количественные - собирались с помощью скребка с площадью захвата 0,2 м2. Количественный учет донных беспозвоночных осуществляли скребком с длиной лезвия 25 см. Кроме того, для более полного сбора донной фауны водоема и учета ее видового состава с глубины 0,4 м проведен осмотр прибрежных камней, древесных остатков и макрофитов, с которых был произведен ручной сбор организмов. Площадь исследуемых камней вычислялась путем определения площади их проекции на дно. Обнаруженный и очищенный биоматериал был перемещен в стеклянную тару и зафиксирован 96 % раствором спирта.

В лабораторных условиях была проведена обработка отобранных проб - производилась выборка организмов из отмытых проб, определение качественного состава при помощи бинокуляра МБС-1 и микроскопа Laboval. Для определения видовой принадлежности донной фауны использовались отечественные определители пресноводных беспозвоночных [7-8]. Количественный анализ материала включал взвешивание на торсионных весах с точностью до 0,01 мг, подсчет численности беспозвоночных и расчет их биомассы.

Фаунистические сборы были разобраны по следующим группам: 1) кишечнополостные, 2) губки, 3) мшанки 4) пиявки 5) малощетинковые черви, 6) волосатики, 7) круглые черви, 8) турбелларии, 9) высшие раки, 10) веслоногие, ракушечные и ветвистоусые раки, 11) настоящие листоногие раки, 12) водяные клещи, 13) пауки, 14) личинки тендипедид и гелеид, 15) личинки остальных двукрылых, 16) вис-лохвостики, 17) личинки стрекоз, 18) личинки поденок, 19) личинки веснянок, 20) личинки большекрылых, 21) жуки и их личинки, 22) клопы, 23) личинки ручейников, 24) гусеницы бабочек, 25) моллюски.

Собрано и обработано около 15 качественных и количественных проб зообентоса. Сборы велись на различных грунтах, субстратах, в различных по типу водоемах и их участках.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для оценки изменения структуры сообществ гидробионтов р. Молодо в зоне интенсивного хозяйственного освоения необходимо определить видовой состав, структуру, биомассу и их численность на фоновых станциях. На основе собранного материала нами составлен фаунистический список донных беспозвоночных реки, который включает 41 вид, относящийся к 6 систематическим группам: олигохеты ( Oligochaeta ): Tubifex tubifex, nchytreus sp.,Nais varialabis; моллюски (Mollusca): Radix ovate, Radix ouriculatia, Valvata aliena, Valvata sibirica, Limnea barbata; поденки (Ephemeroptera): Centroptilum sp., Heptagenia sulphurea, Ephemerella sp., Ephemerella amurensis, Ecdyonurus mongolicus, Ecdyonurus sp., Cloen sp.; веснянки (Plecoptera): Perlodes dispar, Jsogenus sp., Perla abdominalis; ручейники (Plecoptera): Hydropsyche sp., Hydropsyche nevae, Limnophilus nigriceps, Limnophilus stigma; хирономиды (Chironomidae): Cryptochironomus defectus, Cryptochironomus vulneratus, Glyptotendipes gripecoveni, Chironomus antracinus, Chironomus riihimaciensis, Chironomus annularius, Chironomus darsalis, Chironomus plumosus.

Среди них наибольшее видовое разнообразие отмечалось в группе личинок хирономид -18 видов и форм, и личинок поденок 7 видов и форм (табл. 1).

Таблица 1. Групповой состав видов бентоса и его распределение по станциям

Группы, количество видов	Станции
	1	2	3	4	5	11
Поденки	6	1	2	1	4	7
Веснянки	4	1	1	1	6	3
Ручейники	6	-	1	-	4	4
Хирономиды	18	4	6	4	14	15
Моллюски	5	1	1	1	5	2
Олигохеты	2	4	1	4	2	1
Всего	41	11	12	11	35	32

В результате изучения качественного состава и количественного развития гидробионтов выделены участки водотока с различной структурой сообществ.

Самое высокое разнообразие водных беспозвоночных в р. Молодо отмечено на фоновой станции № 1. Ниже по течению в связи с ухудшением качества воды, связанном с горными работами, наблюдается снижение видового разнообразия донного сообщества, в основном, за счет веснянок и ручейников. В результате изучения качественного состава и количественного развития гидробионтов выделены участки водотока по станциям с различной структурой видового состава бентоса.

Анализ количественных показателей бентоса и структура сообществ на различных участках реки показал, что в течение вегетационного периода биомасса сообщества донных животных на фоновой станции № 1 изменялась в пределах 1,07 –3,14 г/м 2. Минимум биомассы отмечен в июле, что объясняется вылетом имаго массовых видов насекомых. Максимальная биомасса организмов отмечалась в августе (табл. 2).

В среднем личинки амфибиотических насекомых от биомассы бентоса составляли 78 %. При этом преобладали личинки хирономид (рис. 1):

Зообентос в трех водоемах – отстойниках на илистых грунтах не обнаружен в результате большого количества минеральных взвесей, что привело к нарушению естественного реофиль-ного биоценоза (табл. 3).

ВЫВОДЫ

Анализ материалов показывает, что изменение видового состава вызывает перестройку трофических связей бентосных организмов. Так, сообщества фоновых биотопов ритрали представлены водными беспозвоночными, принадлежащими к различным функциональным пищевым группировкам. Личинки веснянок преимущественно измельчители, большинство поденок - подбирающие коллекторы, личинки ручейников – главным образом соскребатели и фильтраторы. Ниже по течению в сообществах донных беспозвоночных начинают преобладать коллекторы (хирономиды, поденки, моллюски) и исчезать группы фильтраторов, питающихся тонкой органической взвесью, и хищных беспозвоночных (в основном веснянки и ручейники).

Численность и биомасса за период исследований колебалась в зависимости от участков и сезонов от 318 до 3583 экз. / м 2, от 0,15 до 3,14 г/ м 2 соответственно.

Были выявлены основные виды индикаторов – это личинки хирономид (Chironomus antracinus, Chironomus из гр riihimaciensis), ли-

Таблица 2. Численность и биомасса бентоса р. Молодо по сезонам

Станции	Месяц
	июнь		июль		август
	биомасса, г /м2	численность, экз. / м2	биомасса, г /м2	численность, экз. / м2	биомасса, г /м2	численность, экз. / м2
1	2,86	2375	1,07	624	3,14	3583
2	0.72	518	0,15	74	0,45	318
3	1,74	2107	0,85	574	1,94	2985
4	0.72	518	0,15	74	0,45	318
5	1,93	1960	0,92	580	2,15	3170
11	2,14	2873	1,25	679	2,98	3482

Таблица 3. Количество видов зообентоса в естественных и искусственных (илоотстойниках) водоемах

Группы организмов	Количество видов
	р. Молодо	руч. Скалистый	озера	илоотстойники
олигохеты	1	-	3	-
моллюски	2	2	6	-
поденки	7	6	3	-
веснянки	3	1	2	-
ручейники	2	4	1	-
хирономиды	5	2	16	-
Всего	20	15	31

Рис. 1. Состав бентоса по станциям, в %

чинки ручейников (Hydropsyche sp., Hydropsyche nevae, Limnophilus nigriceps, Limnophilus stigma).

В результате работ определено, что в районе горных работ и ниже по течению реки по сравнению с фоновыми участками происходит изменение в качественном составе, количественном развитии и структуре донных биоценозов. Стенобионтные организмы уступают место эв-рибионтам. Сокращается видовое разнообразие, отдельные трофические группировки на участке горных работ выпадают из экологической системы.

Таким образом, горнодобывающая деятельность в Республики Саха (Якутия) оказывает негативное экологическое воздействие на гидробиологическое состояние малых рек Крайнего Севера.