Распределение органических и взвешенных веществ в поверхностных водах особо охраняемых природных территорий Приамурья

Ключевыми элементами системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Хабаровского края являются заповедники «Больше-хехцирский» (основан в 1963 г., площадь около 45,4 тыс. га.) и «Болоньский» (основан в 1997 г., площадь около 103,6 тыс. га.). Они имеют статус федерального значения и находятся под управлением ФГБУ «Заповедное Приамурье». Система

ООПТ играет ведущую роль в сохранении высокого биоразнообразия региона, охране уникальных водно-болотных угодий, важных для гнездования птиц и нереста лососевых рыб. Оба заповедника созданы для охраны уникальных экосистем: «Большехехцирский» – хребта Большой Хехцир, «Болоньский» – водно-болотных угодий оз. Болонь. Неотъемлемой частью мониторинга поверхностных вод заповедников является оценка количественного и качественного состава органического вещества (ОВ), которое играет ведущую роль во всех биогеохимических процессах, происходящих в биосфере [6], в частности в поверхностных водах. Критерием оценки ОВ являются такие показатели, как общий (Сорг), растворенный (Ср) и взвешенный (Св) органический углерод, так как, согласно Б.А. Скопинцеву [8], содержание Сорг в воде составляет 50% от общего ОВ и может быть использовано в качестве оценочного показателя состояния природных вод.

Цель работы – оценка состава и содержания органического и взвешенного вещества в поверхностных водах заповедников «Большехехцир-ский» и «Болоньский» и выявление особенностей их распределения в различных типах водных объектов, что даёт возможность оценивать и прогнозировать показатели качества вод.

Объекты и методы

Объектами исследования послужили природные воды «Большехехцирского» и «Болоньско-го» заповедников: реки Уссури, Быкова, Чирки; протока Амурская; руч. Соснинский и рр. Симми, Сельгон, ключ Мучиэн соответственно. Работы проводились летом 2025 г. в период средней водности на водосборах. Пробы отобраны с поверхности водотоков (0,5 м от поверхности) по ГОСТ Р 70282-2022 [2] в трех повторностях. В образцах определяли Сорг и Ср по ГОСТ 52991-2008 на анализаторе TOC-ve (Shimadzu, Япония) [3]. Для разделения воды на растворенную и взвешенную (взвешенные вещества, ВВ) фракции пробы воды в лабораторных условиях фильтровали под вакуумом через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм. Св определяли методом Тюрина. ВВ определяли гравиметрическим методом, цветность воды (Цв) (по Cо-Сr шкале, фотометрически) и рН – портативным прибором Extech PH 110 (Extech Instruments, США). Методы статистической обработки данных анализа были применены с использованием программного пакета Statistica версии 10. Вычислены коэффициенты корреляции (r) на определённом уровне значимости (p ≤ 0,05).

Результаты и обсуждение

Концентрации общего органического углерода и его форм, а также некоторые физико-химические параметры в поверхностных водах заповедников «Большехехцирский» и «Болоньский» представлены в табл.

Установлено, что поверхностные воды «Большехехцирского» и «Болоньского» заповедников обладали широкой вариабельностью концентраций Сорг, которые варьировали в диапазо- нах 2,6–6,6 (среднее 4,3±1,6 мг С/дм3) и 11,9–15,1 (среднее 13,3±1,5 мг С/дм3) соответственно. Рассмотрим последовательно состав и содержание ОВ поверхностных вод «Большехехцирского» заповедника. Максимальные параметры Сорг и Ср характерны для кислых/нейтральных вод р. Чирки, что связано со значительной заболоченностью территории её водосбора [7]. Болотные воды обычно имеют низкий pH (кислая среда) из-за высокого содержания органических кислот и отсутствия карбонатных пород, которые могли бы нейтрализовать эту кислотность. Данные воды высокоцветные (среднее 90 ± 5 град, по Co-Cr шкале). Воды р. Уссури характеризовались более низкими концентрациями Сорг в среднем 5,7 ± 0,2 мг С/дм3, что характерно для вод на данном участке реки в предыдущие годы исследований [4]. При этом минимальное количество Сорг установлено в водах р. Быкова и руч. Сосницкий, принадлежащих зоне хвойно-широколиственных лесов. Их водосборы характеризуются отсутствием заболоченных пространств, что нашло отражение в низких показателях Цв вод. В составе ОВ доминировали растворенные формы углерода, что подтверждается высокими отношениями Ср/Св (среднее 18 ± 4). Содержание ВВ в воде в целом невысокое и варьировало от 7,5 до 38,9 мг/дм3 (среднее 23,5±13,5 мг/ м3). Выявлена положительная корреляционная высокая связь (г = 0,881; р < 0,05) между содержанием Св и взвесями в воде, указывающая на то, что рост мутности или количества взвеси ведет к пропорциональному увеличению концентрации органического углерода в период средней водности.

На территории «Болоньского» заповедника ключевыми водными артериями являются реки Симми и Сельгон, которые относятся к важным притокам озера Болонь. Вода в них, как и в озере, в летнее время прогревается до самого дна практически равномерно и создает благоприятные условия для развития водной биоты, способствуя активному росту организмов по всему объему водоема. Озеро Болонь проточное, его режим тесно связан с водным режимом р. Амур, с которым озеро соединено двумя протоками (Сий и Серебряная). По происхождению – пойменно-долинное, представляет собой остаточный элемент древнего русла р. Амур [1]. Стоит подчеркнуть, что оз. Болонь среди припойменных озер вносит наиболее весомый вклад в органическую составляющую вод нижнего Амура. На его долю приходится в среднем 6% от общего стока ОВ [4]. Количество органического углерода в составе гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот) в

Таблица

Физико-химические параметры поверхностных вод «Большехехцирского» и «Болоньского» заповедников (среднее ± среднеквадратическое отклонение)

Table

Physicochemical parameters of the Bolshekhekhtsirsky and Bolonsky nature reserves surface waters (mean ± standard deviation)

Номер станции Место отбора проб Координаты (широта, долгота) Со С С в ВВ Цв рН мг С/дм3 мг/дм3 град ед. рН Большехехцирский заповедник 1 Р. Чирки, устье N 8°11ʹ04.25ʺ, E 134°40ʹ46.97ʺ 6,6 ±0,4 6,3 ±0,3 0,3±0,1 31,0±0,7 90±5 6,65±0,3 2 Р. Уссури, район р. Чирки N 48°11ʹ38.82ʺ, E 134°40ʹ28.77ʺ 5,7±0,2 5,4±0,2 0,3±0,1 36,3±0,9 60±3 7,07±0,2 3 Р. Уссури – пр. Амурская (с. Казакевичево) N 48°16ʹ14.48ʺ, E 134°43ʹ25.97ʺ 4,7±0,2 4,4±0,1 0,3±0,1 38,9±0,8 50±3 7,01±0,2 4 Руч. Соснинский, среднее течение N 48°16ʹ48.98ʺ, E 134°45ʹ28.70ʺ 2,8±0,1 2,6±0,1 0,2±0,1 15,9±0,3 38±5 6,64±0,2 5 Руч. Соснинский, устье N 48°16ʹ55.87ʺ, E 134°45ʹ24.96ʺ 2,6±0,1 2,5±0,1 0,1±0,1 7,3±0,1 25±3 6,68±0,2 6 Р. Быкова, нижнее течение N 48°17ʹ28.10ʺ, E 134°48ʹ52.00ʺ 3,5±0,2 3,3±0,1 0,2±0,1 11,4±0,1 33±5 6,77±0,2 Болоньский заповедник 7 Р. Симми, среднее течение N 9°26ʹ14.7ʹʹ, Е135°56ʹ34.7ʹʹ 11,9± 0,8 11,1±0,5 0,8±0,3 36,0±1,5 145±2 6,05±0,2 8 Р. Сельгон, нижнее течение N 49°34ʹ55.9ʹʹ, Е135°58ʹ22.6ʹʹ 12,3 ±1,0 11,3±0,6 1,0±0,4 46,0±1,4 165±5 6,12±0,1 9 Р. Симми (разлив южной оконечности оз. Болонь) 49°43ʹ10.5ʹʹ, Е136°17ʹ16.8ʹʹ 13,7 ±1,1 11,5±0,7 1,2±0,4 47,2±1,8 140±5 6,15±0,1 10 Кл. Мучиэн, (район р. Симми) N 49°35ʹ54.3ʹʹ, Е136°11ʹ40.6ʹʹ 15,1 ±1,4 14,0±1,2 1,0±0,4 38,1±1,7 180±5 6,02±0,2 водах оз. Болонь достигало 60% от Ср [4] и связано с существенной заболоченностью водосборов и пойм питающих рек [5], в том числе рек Симми и Сельгон. Данные реки являются главными «поставщиками» высокоцветной органики (гумусовой природы) в озеро Болонь. Именно их бассейны формируют уникальный гидрохимический облик этого водоема. В их низовьях скорость течения замедляется, что способствует накоплению органических осадков. Так, исследования в устье реки Симми показывают высокое содержание железа и фосфора, которые в сочетании с органикой образуют специфические минералы (например, вивианит), влияющие на химическое равновесие в озере [9]. В целом воды рек Симми и Сельгон, а также ключа Мучиэн относятся к слабокислым водам с высокими концентрациями Сорг и Ср, что связано со значительной заболоченностью территории их водосборов [7]. Для них характерна высокая цветность (до 180 град). При этом содержание ВВ в воде варьировало от 36,0 до 47,0 мг/ дм3 (среднее 41,8 ± 5,6 мг/м3), что относится к умеренно высоким показателям для вод рыбохозяйственного значения и указывает на наличие нерастворенных частиц (глины, планктона, ила и т.д.). Выявлена положительная (заметная) корреляционная связь (г = 0,693; р < 0,05) по шкале Чеддока между содержанием Св и взвесями в воде, указывающая на то, что существует выраженная прямая зависимость, при которой с увеличением мутности воды содержание углерода также имеет устойчивую тенденцию к росту.

Заключение

Результаты показали, что концентрации общего органического углерода в поверхностных водах «Болоньского» и «Большехехцирского» заповедников существенно варьировали по станциям наблюдения. В воде доминировали растворенные формы органического углерода. Максимальные параметры характерны для слабокислых высокоцветных вод рек Симми, Сельгон и ключа Мучиэн, что обусловлено таежным почвообразованием и существенной заболоченностью территории «Бо-лоньского» заповедника. Заболоченность территории также повлияла на повышенное содержание органики в водах р. Чирки («Большехехцирский» заповедник). В целом поверхностные воды ООПТ Приамурья могут быть представлены следующим рядом по содержанию общего органического углерода в порядке убывания: ключ Мучиэн > р. Симми (нижнее течение) = р. Сельгон (нижнее течение) > р. Симми (среднее течение) > р. Чирки > р. Уссури > р. Быкова > руч. Сосницкий. Содержание взвешенных веществ в воде в целом относится к невысоким/умеренно высоким показателям для вод рыбохозяйственного разведения и хорошо коррелирует с содержанием взвешенного органического углерода. Результаты позволяют оценить экологическое состояние поверхностных вод ООПТ заповедников «Большехехцирский» и «Болоньский» и требуют продолжения работ.

Автор благодарит сотрудников ФГБУ «Заповедное Приамурье» за помощь при сборе полевого материала .

Работа проведена в ФГБУН ХФИЦ ДВО РАН (ИВЭП ДВО РАН) по теме «Состояние природных и природно-хозяйственных систем умеренной зоны Западной Пацифики» (проект № 126031118637-5). Исследования проведены с использованием ресурсов Центра коллективного пользования «Центр исследования минерального сырья» ХФИЦ ДВО РАН, финансируемого Российской Федерацией в лице Минобрнауки по cоглашению № 075-15-2025-621.