Представители отряда лёгочных улиток (Pulmonata cuvier, 1817) как биоиндикаторы качества воды рек Южного Урала (на примере Республики Башкортостан)

Введение. Контроль качества водной среды осуществляется в настоящее время в основном посредством химических и физикохимических методов. Но анализ отдельных химических веществ не дает полную характеристику их вредного влияния на гидробионтов. Этих недостатков лишены биологические методы - биоиндикация и биотестирование. Одними из перспективных объектов для биологического мониторинга являются водные моллюски. При наступлении неблагоприятных условий некоторые виды моллюсков элиминируют, другие - мигрируют из зоны загрязнения, третьи -приспосабливаются к условиям загрязнения (Гордзялковский,

Макурин, 2006).

Брюхоногие моллюски имеют большое значение для биомониторинга пресных поверхностных вод при выявлении долговременных антропогенных воздействий. Они широко используются для биоиндикации водной среды, а особенно для индикации загрязнения природных вод тяжелыми металлами (Jozwiaik et all., 2010, Gupta, Singh 2011).

Изучение постоянства видов малакофауны в реках Южного Урала в последнее время носило эпизодический характер, и, как следствие этого, результатами этих работ были относительно обобщенные сведения по индикационным качествам брюхоногих моллюсков в водотоках (Чаус, 2012).

Цель данной работы - анализ возможности использования брюхоногих моллюсков для повышения значимости биоиндикационных исследований в ходе экологического мониторинга рек Южного Урала.

Для достижения цели с 2005 по 2016 гг. решались 2 задачи:

• 1)    сбор гастропод в районах 17 государственных водопостов, находящихся на реках, протекающих по территории Южного Урала;

• 2)    сопряженный анализ связи динамики постоянства видов гастропод на вышеуказанных створах с гидрохимическими показателями, отражаемыми в ежегодно публикуемых государственных докладах «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды республики Башкортостан» за 2005 — 2016 годы.

Методика. Сбор моллюсков на каждом створе (табл. 1) осуществлялся с водной растительности, с грунта и других поверхностей на 10-ти участках (расстояние между участками % 100 -150 м) ручным способом.

Данный подход был применен для оценки постоянства видов (С) (в долях единицы) на биотопах: с = —, где п — число выборок, содержащих изучаемый вид, N — общее число взятых выборок. В зависимости от значения постоянства вида на створе определялись следующие категории: постоянные виды (с>0,5); добавочные виды ( С = 0,25 - 0,5 ); случайные виды ( С < 0,25 ).

Определение видовой принадлежности брюхоногих моллюсков проводилось непосредственно на створе по «Определителю пресноводных беспозвоночных России......», 2004.

Таблица 1

Месторасположение створов для проведения сборов гастропод на реках Южного Урала

Река	Номер створа, месторасположение створа
Белая	Створ 1 (район железнодорожной станции «Шушпа»)
	Створ 2 (Дом отдыха «Арский камень»)
	Створ 3 (выше города Мелеуз)
	Створ 4 (ниже города Мелеуз)
	Створ 5 (выше города Салават)
	Створ 6 (ниже города Ишимбай)
	Створ 7 (выше города Стерлитамак)
	Створ 8 (ниже города Стерлитамак)
	Створ 9 (ниже поселка Прибельский)
	Створ 10 (выше города Уфа)
Большой Нугуш	Створ 11 (село Новосеитово)
Ашкадар	Створ 12 (в черте города Стерлитамак)
Селеук	Створ 13 (деревня Нижнеиткулово)
Инзер	Створ 14 (деревня Азово)
Юрюзань	Створ 15 (деревня Чулпан)
Зилаир	Створ 16 (село Зилаир)
Большой Ик	Створ 17 (село Мраково)

Для характеристики гидрохимического загрязнения рек использовались среднегодовые показатели содержания в воде соединений марганца (Мп), никеля (Ni), железа (Ее), нефтепродуктов (Н/п), фенолов (С6Н5ОН), азота аммонийного (NHf), меди (Си), цинка (Zn), сульфатов (5), хлоридов (С/), азота нитритного (NO2), химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода за 5 суток (БПК5). В качестве комплексного показателя уровня загрязнения речных вод использовался удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ), который ежегодно отражается, как и вышеприведенные гидрохимические показатели в государственных докладах «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды республики Башкортостан» за 2005 -2016 годы.

Для статистической обработки полученных данных использовался пакет прикладных программ Excel for Windows.

Результаты и обсуждение. Всего в ходе исследований на створах рек Южного Урала было выявлено 27 видов легочных гастропод, принадлежащих к 4-м семействам:

• -    семейство Lymnaeidea - Lymnaea fragilis Linnaeus (1758), Lymnaea tumida Heeld (1836), Lymnaea stagnalis Linnaeus (1758), Lymnaea auricularia Linnaeus (1758), Lymnaea palustris Muller P.O. (1774), Lymnaea ovata Draparnaud (1805), Lymnaea terebra Westerlund (1885), Lymnaea peregra Muller P.O. (1774), Lymnaea glutinosa Muller

  P.O. (1774);

• -    семейство Phyzidae - Costatella Integra Haldeman (1841), Physa fontinaXis Linnaeus (1758), Aplexa hypnorum Linnaeus (1758);

• -    семейство Planorbidae - Planorbarius corneas Linnaeus (1758), Gyraulus riparius Westerlund (1865), Planorbis planorbis Linnaeus (1758), Segmentina nitida Muller P.O. (1774), Anisas spirorbis Linnaeus (1758), Anisas vortex Linnaeus (1758), Anisas leucostoma Millet (1813), Anisas septemgyratus Rossmassler (1835), Anisas vorticulus Troschel (1834), Gyraulus albas Muller (1774), Gyraulus rossmaessleri Auerswald (1852), Hippeutis complanatus Linnaeus (1758), Planorbis carinatus Muller P.O. (1774);

• -    семейство Acroloxidae - Acroloxus lacustris Linnaeus (1758), Ancylus fluviatilis Muller P.O. (1774).

Таблица 2 Постоянство видов легочных улиток на створах (1-17) рек Южного Урала

Вид	Категория постоянства вида
	постоянный	добавочный	случайный
1. Lymnaea fragilis	10	1-9, 11 -15, 17	1, 16
2. Lymnaea tumida	10	1-9, 11 -15, 17	1, 16
3. Lymnaea stagnalis	1-7	8-17	-
4. Lymnaea auricularia	10, 14	1-4, 6-9, 11-13, 15-17	5
5. Lymnaea palustris	10	1,2, 7-9, 11-17	3-6
6. Lymnaea ovata	1-7, 13, 16	8-12, 14, 15, 17
7. Lymnaea terebra	10, 12	1,3, 5-9, 11, 13-17	2-4
8. Lymnaea peregra	-	1-15, 17	16
9. Lymnaea glutinosa	1	2-17	-
10. Costatella Integra	1,6	2-5,7-17	-
11. Physa fontinalis	-	1-7,9-17	8
12. Aplexa hypnorum	10	1-9, 11-17	-
13. Planorbarius corneus	1	2-17	-
14. Gyraulus riparius	10	1-9, 11-17	-
15. Planorbis planorbis	10	1-9, 11-17	-
16. Segmentina nitida	10	1,3-9, 11-17	2
1 7. Anisus spirorbis	1	2-11, 13, 14-17	12, 15
18. Anisus vortex	-	1-17	-
19. Anisus leucostoma	10, 14, 15	2-9, 11-13, 16-17	1
20. Anisus septemgyratus	10	2-7, 9, 11-7	L8
21. Anisus vorticulus	-	2-17	1
22. Gyraulus albus	-	1-17	-
23. Gyraulus rossmaessleri	10	1,2, 8,9, 11-17	3-7
24. Hippeutis complanatus	9, 10	2-8, 11-17	1
25. Planorbis carinatus	-	1-7,9, 10, 12-17	8,11
26. Acroloxus lacustris	2, 10, 14	1,3-9, 11-13, 15-17	-
27. Ancylus fluviatilis	1	2,4-7,9-14, 16, 17	3, 8, 15

Преобладающим в реках Южного Урала по видовому составу гастропод является семейство Planorbidae (48%) -13 видов, а наименее представлено семейство Acroloxidae (8%) - 2 вида.

Анализ постоянства гастропод показал, что все виды на створах могут быть как постоянными, так добавочными и случайными (табл. 2).

Проведенные исследования показали, что в р. Белой на створах от ж/д станции «Шушпа» по створ ниже г. Стерлитамака доминируют виды брюхоногих легочных моллюсков, постоянство которых относительно стабильно. На остальных створах, как в реке Белая, так и в реках Большой Нугуш, Ашкадар, Селеук, Инзер, Юрюзань, Зилаир и Большой Ик преобладают гастроподы со значительной ежегодной динамикой.

Анализ динамики УКИЗВ в воде рек Южного Урала за период исследований позволяет сделать вывод, что данный показатель значительно колеблется на ряде створов, но есть створы, где он довольно стабилен. Так, можно отметить, что для р. Белой и ее притока - р. Инзер в качестве фоновых по данному показателю за период исследований выявились створы выше города Мелеуз и в районе д. Азово (рисунок).

Анализ тесноты связи между постоянством гастропод и гидрохимическими показателями, а также регрессионные модели прогнозирования постоянства гастропод от уровня содержания поллютантов в воде рек Южного Урала показаны в табл. 3.

Рисунок. Динамика УКИЗВ в воде рек Южного Урала за период с 2006 по 2015 годы

Таблица 3

Корреляционно (г)-регрессионные (УР) зависимости между степенью привязанности к биотопам легочных моллюсков (У) и гидрохимическими поллютантами (X, в кратностях превышения ПДК), содержащимися в воде рек Южного Урала

У	х	r	УР	У 1	х	г	УР
Река Белая (р-н ДО «Арский камень»)				Река Большой Нугуш (село Новосеитово)
L. stagnalis	хпк	-0,7	У = -0Д + 0,4У	L. peregra	nh;	0,7	У = 0,2 +ОДУ
L. terebra	NO,	0,7	У = 0,1 + 0,2У	L. glutinosa	nh;	0,7	У = 0,1 +ОДУ
L. glutinosa	Fe	-0,8	У = 0,4 -ОДУ	Река Ашкадар (в черте города Стерлитамака)
C. Integra	С6Н5ОН	0,7	У = 0,4 +ОДУ	Р. carinatus	с_н,он	-0,7	У = 0,6-0,ЗУ
A. leucostoma	Zn	0,9	У = 0,1 + 0,ЗУ	Река Селеук (деревня Нижнеиткулово)
Река Белая (выше города Мелеуз)				L. fragilis	Си	-0,7	У = 0,5-ОДУ
L. ovata	Fe	0,7	У = 0,2 +ОДУ	L. terebra	Си	0,9	У = 0,2 +ОДУ
Р. fontinaXis	Fe	0,7	У = 0,4-ОДУ	С. Integra	Н/п	0,7	У = 0,2 +ОДУ
A. spirorbis	NH*	0,7	У = 0,1 + 0,ЗУ	Река Инзер (деревня Азово)
Река Белая (ниже города Мелеуз)				G. riparius	Си	0,7	У = 0,3 +ОДУ
L. ovata	Fe	0,8	У = 0,2 +ОДУ	Р. planorbis	Си	0,7	У = 0,4 +ОДУ
L. glutinosa	Fe	-0,7	У = 0,6-ОДУ	Н. complanatus	Мп	-0,7	У = 0,7-ОДУ
Река Белая (выше города Салавата)				A. fluviatilis	Н/п	0,7	У = 0,1 +ОДУ
L. stagnalis	Си	-0,8	У = 0,3 +ОДУ	Река Юрюзань (деревня Чулпан)
A. vortex	NH*	0,7	У = 0,2 + 0,ЗУ	A. hypnorum	Си	-0,7	У = 0,7-ОДУ
A. septemgyratus	Ni	0,7	У = 0,5-ОДУ	A. vortex	Си	0,7	У = 0,2 +ОДУ
G. albus	Си	-0,7	У = 1,0-ОДУ	Р. carinatus	Си	0,7	У = 0,3 +ОДУ

Статистические материалы, представленные в табл. 3 позволяют спрогнозировать постоянство определенного вида гастропод в зависимости от содержания химического поллютанта в концентрации 1 ПДК.

Заключение. Всего в ходе исследований на реках Южного Урала было выявлено 27 видов легочных гастропод, принадлежащих к 4-м семействам - Lymnaeidea, Phyzidae, Planorbidae и Acroloxidae.

Проведенные исследования показали, что в р. Белой на створах от ж/д станции «Шушпа» по створ ниже г. Стерлитамака доминируют виды брюхоногих легочных моллюсков (Lymnaea stagnalis, Lymnaea ovata, Lymnaea glutinosa, Costatella Integra, Planorbarius corneas, Anisas spirorbis, Acroloxus lacustris, Ancylus fluviatilis\ постоянство которых относительно стабильно. На остальных изученных створах преобладают гастроподы со значительной ежегодной динамикой.

Анализ динамики УКИЗВ в воде рек Южного Урала за период с 2006 по 2015 гг. показал, что он динамичен на ряде створов, но есть створы, где отмечается его стабильность. Так, можно отметить, что для р. Белой и ее притока - р. Инзер с наиболее низким на период исследования данным показателем в качестве фоновых выявились створы выше города Мелеуз и в районе д. Азово. Построение корреляционно-регрессионных моделей позволило выявить статистически значимые связи между встречаемостью ряда моллюсков с химическими веществами, содержащимися в речных водах Южного Урала.

Сочетание гидробиологических и гидрохимических анализов в районах государственных водопостов, по-видимому, позволит выявить влияющие на водную фауну химические вещества и их соединения, что очень важно для принятия технологических решений по очистке сточных вод, сбрасываемых в реки Южного Урала и разработать рекомендации по замене ряда химических анализов на более дешевые биологические анализы.

Чаус Б.Ю. Представители отряда легочных улиток (Pulmonata Cuvier, 1817) как биоиндикаторы качества воды рек Южного Урала (на примере Республики Башкортостан) / Б.Ю. Чаус // Вести. ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2018. № 2. С. 103-110.