Севастопольский государственный университет
В ходе экологического мониторинга пресноводных водоемов в пригородах Севастополя с 2023 по 2024 год, включая пруд на Тороповой даче, озеро возле горы Гасфорта, а также Инкерманский и Кадыковский карьеры, были собраны данные о гидрохимических характеристиках этих водоемов. Исследование показало значительное влияние элементного и минерального состава поверхностных пород на разнообразие пресноводного микропланктона. В Кадыковском карьере обнаружено повышенное содержание алюминия (до 2,8 %), марганца (до 0,6 %), серы (0,4 %) и цинка (до 0,1 %), что коррелирует с низким биоразнообразием (13 морфотипов) и доминированием динофитовой водоросли Ceratium hirundinella. Увеличенная концентрация нитратов (до 20 мг/л) в этом водоеме, вероятно, связана с разовым антропогенным воздействием. В то же время, в водоемах с более сбалансированным химическим составом (пруд на Тороповой даче,Инкерманский карьер) отмечено значительное разнообразие микропланктона (до 48 морфотипов). Кислотность воды в исследованных водоемах была близка к нейтральной (pH=7,1±1,2), а температура воды колебалась в зависимости от сезона от 8 до 22 °C. Самая пресная вода оказалась в озере Гасфорта (198 ppm), в то время как наибольшая солёность была зафиксирована в Кадыковском карьере (381-504 ppm). Отмечены временные отличия в концентрациях веществ в исследуемых водоемах, такие как пиковая концентрация нитратов в Кадыковском карьере и высокое содержание фосфатов и силикатов в пруду на Тороповой даче. Исследование микропланктона показало, что в Кадыковском карьере доминирует динофитовая водоросль Ceratium hirundinella, что может указывать на необычное экологическое состояние водоема. В других водоемах, таких как пруд на Тороповой даче и Инкерманский карьер, отмечено более высокое биоразнообразие микропланктона, что подтверждает важность сбалансированного химического состава воды для поддержания экосистемы. Водоемы с более низким содержанием токсичных элементов, таких как алюминий, марганец, сера и цинк, показали более высокое биоразнообразие, что подчеркивает необходимость мониторинга загрязнения для сохранения экосистем. Результаты исследования подчеркивают важность интеграции геохимических и гидробиологических данных для эффективного управления водными ресурсами в рекреационной зоне Севастополя. Данные о минеральном составе поверхностных пород и биоразнообразии микропланктона могут быть использованы для разработки стратегий по предотвращению деградации пресноводных экосистем и обеспечению их устойчивости.
минералы, элементный анализ, гидрохимия, последовательная фильтрация, микроскопия, пресноводный микропланктон, биоразнообразие, устойчивость биогеоценозов
1. Андреев В. В., Гулиев Р. А. Обмен натрия и калия у рыб при высокой концентрации ионов в воде // Рыбное хозяйство. Вестник АГТУ. – 2008. – № 3 (44). – С. 43–48.
2. Болтачев А. Р., Климова Т. Н., Вдодович И. В., Бондарева Л. В., Аблязов Э. Р., Рыжилов М. С. Отчёт по Договору № 2017/6 от 22 мая 2017 г. на выполнение научно-исследовательских работ/
3. Велиханов Э. Э. Токсичность цинка для креветки // Первая Всесоюзная конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Тез. докл. Рига, 1988. Ч. 1. С. 60–61.
4. Виноградов Г. А. Обмен кальция и натрия у рыб при вариации концентраций ионов алюминия, меди, кадмия, магния и водорода // Информационный бюллетень.Биология внутренних вод.– 1992. – № 91.
5. Виноградов Г. А. Процессы ионной регуляции у пресноводных рыб и беспозвоночных. – М.: Наука, 2000. – 216 с.
6. Волков И. И. Химические элементы в речном стоке и формы их поступления в море (на примере Черноморского бассейна) // Проблемы литологии и геохимии осадочных пород и руд. – М.: Наука,
7. Воробьева О. В., Исакова Е. Ф., Заец М. А., Мерзеликин А. Ю., Самойлова Т. А. Токсичность иона алюминия для Daphnia magna Straus в зависимости от жесткости природной и искусственной воды
8. Гинецинский А. Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1963. – 426 с.
9. Голованов А. И., Зимин Ф. М., Сметанин В. И. Рекультивация нарушенных земель / А. И. Голованов (ред.). – М.: Колос, 2009. – 325 с.
10. Дмитриева А. Г., Кожанова О. Н., Дронина Н. Л. Физиология растительных организмов и роль металлов. – Москва: Изд-во МГУ, 2002. – 160 с.
11. Добровольский В. В. Тяжёлые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия // Тяжёлые металлы в окружающей среде. – М.: МГУ, 1980. – С. 3–12.
12. Дрозденко Т. В. Фитопланктон как индикатор экологического состояния водоема (на примере озера Барское, Псковская область) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Химия.
13. Исмагилов Р. Р. Проблема загрязнения водной среды и пути ее решения // Молодой ученый. – 2012. – № 11 (46). – С. 127–129.
14. Каменец А. Ф. Влияние ионов марганца (II) на Scenedesmus quadricauda // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2017. – № 1. – С. 67–70.
15. Каменец А. Ф. Влияние ионов марганца (II) на репродуктивную активность, смертность и трофическую активность Daphnia magna // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики.
16. Ланцова И. В. Геоэкологические аспекты рекреационного водопользования. – Тверь: ООО Издательство «Триада», 2008. – 216 с.
17. Линник П. Н. Влияние различных факторов на десорбцию металлов из донных отложений в условиях экспериментального моделирования // Гидробиологический журнал. – 2006. – Т. 42. – № 3.
18. Лисовский А. А., Новик В. А., Тимченко З. В., Губская У. А. Поверхностные водные объекты Крыма. Управление и использование водных ресурсов: справочник. – Симферополь: КРП Учпедгиз, 2011.
19. Мартынова М. В. Марганец в придонной воде и донных отложениях Можайского водохранилища. 1. Сезонные колебания в воде // Экологическая химия. – 2010. – Т. 19. – № 4. – С. 229–235.
20. Мартынова М. В. Формы нахождения марганца, их содержание и трансформация в пресноводных отложениях // Экологическая химия. – 2012. – Т. 21. – № 1. – С. 38–52.
21. Матвиенко А. М. Отдел пирофитовые водоросли (Pyrrophyta) // Жизнь растений. Т. 3. Водоросли. Лишайники / Под ред. М. М. Голлербаха. – М.: Просвещение, 1977. – 487 с. – С. 93–100.
22. Методы гидрохимических исследований основных биогенных элементов. – М.: ВНИРО, 1988. – 120 с.
23. Новиков Д. А., Черных А. В., Хващевская А. А., Максимова А. А., Деркачев А. С., Дульцев Ф. Ф., Ничкова Л. А., Сигора Г. А., Хоменко Т. Ю., Яхин Т. А. Токсичные элементы в природных водах
24. Нормы качества питьевой воды СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. (ВОЗ, ЕС, USEPA). Парфенова И. А., Репецкая А. И., Кладченко Е. С. Концепция рекультивации Кадыковского карьера
25. Полякова Т. В., Полякова А. В. Влияние изменчивости биогенной базы на фитопланктон Геленджикской бухты Черного моря // Вопросы современной альгологии. – 2017. – № 1 (13).
26. Пронина Г. И., Корягина Н. Ю., Терентьев П. В. Воздействие фитопланктона на кислородный режим рыбохозяйственного водоёма в условиях низких температур // Вестник АГТУ. Сер.: Рыбное
27. Руководство по обеспечению качества питьевой воды: 4-е изд. [Guidelines for drinking-water quality - 4th ed.]. – Женева: Всемирная организация здравоохранения, 2017. – 604 с.
28. Сигора Г. А., Хоменко Т. Ю., Ничкова Л. А. Проблемы обеспечения экологически безопасного состояния в рекреационных зонах г. Севастополя // Экономика строительства и природопользования. – 2020.
29. Скупневский С. В., Иванов Д. В. Воздействие алюминия и его соединений на функции органов и тканей человека (обзорная статья) // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание, 2023.
30. Солдатов А. А., Кладченко Е. С., Рычкова В. Н., Кухарева Т. А., Лантушенко А. О., Мегер Я. В. Морфофункциональные характеристики эритроидных клеток гемолимфы двустворчатого моллюска
31. kagoshimensis (Tokunaga, 1906) в условиях сероводородной нагрузки // Биология моря. – 2022. – Т. 48. – № 6. – С. 402–412.
32. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях. Комитет по рассмотрению стойких органических загрязнителей. Шестнадцатое совещание, Женева, 11-16 января 2021 г. – 59 с.
33. Тихонов В. Н. Аналитическая химия алюминия. Серия «Аналитическая химия элементов». – М.: Наука, 1971. – С. 17.
34. Тищенко А. И., Касаткин А. В. Минералы и минеральные комплексы Крыма. – Бизнес-Информ. – Симферополь, 2020. – 468 с.
35. Уфимцева М. А., Кузнецов А. В. Экспресс-оценка размерных фракций планктона в акватории г. Севастополь зимой 2021-2022 гг: модельные исследования // Актуальные вопросы биологической физики
36. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. – М.: Мир, 1997. – 232 с.
37. Фрог Б. Н., Скурлатов Ю. И., Штамм Е. В., Вичутинская Е. В. Влияние водорастворимых соединений восстановленной серы на токсические свойства природных и сточных вод // Вестник МГСУ. – 2012.
38. Хлебович В. В. Критическая соленость как маркер смены калиевой среды развития жизни на натриевую // Успехи современных биологических наук. – 2015а. – Т. 135. – № 1. – С. 18–20.
39. Хлебович В. В. Прикладные аспекты концепции критической солености // Успехи современных биологических наук. – 2015б. – Т. 135. – № 3. – С. 272–278.
40. Шабанов В. В., Маркин В. Н. Методика эколого-водохозяйственной оценки водных объектов. Монография. – М.: ФГБОУ ВПО РГАУ МСХА им. К. А. Тимирязева, 2014. – 166 с.
41. Шугалей И. В., Гарабаджиу А. В., Илюшин М. А., Судариков А. М. Некоторые аспекты влияния алюминия и его соединений на живые организмы // Экологическая химия. – 2012. – Т.21.– № 3. – С. 172–186.
42. Янин Е. П., Кузьмич В. Н., Иваницкий О. М. Региональная природная неоднородность химического состава поверхностных вод суши и необходимость ее учета при оценках их экологического состояния и
43. Baker D. B., McCready R. L. Aluminum toxicity in fish: A review // Aquatic Toxicology. – 1991. – Vol. 19, Iss. 1–2. – P. 83–96.
44. Chapman D. V., Dodge J. D., Heaney S. J. Cyst formation in the freshwater dinoflagellate Ceratium hirundinella // J. Phycol. – 1982. – Vol. 18. – P. 121–129.
45. Das S., Sultana K. W., Ndhlala A. R., Mondal M., Chandra I.Heavy metal pollution in the environment and its impact on health: Exploring green technology for remediation // Environmental Health Insights. – 2023.
46. Dobson A. W., Erikson K. M., Aschner M. Manganese neurotoxicity // Annals of the New York Academy of Sciences. – 2004. – Vol. 1012. – P. 115–128.
47. Filella M., Belzile N., Chen Y.-W. Antimony in the environment: A review focused on natural waters: II. Relevant solution chemistry // Earth-Science Reviews. – 2002. – Vol. 59, Iss. 1–4. – P. 265–285.
48. Gensemer R. W., Playle R. C. The bioavailability and toxicity of aluminum in aquatic environments // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. – 1999. – Vol. 29, Iss. 4. – P. 315–450.
49. Ghani J., Ullah Z., Nawab J., Iqbal J., Waqas M., Ali A., Almutairi M. H., Peluso I., Mohamed H. R. H., Shah M. Hydrogeochemical characterization and suitability assessment of drinking groundwater: Application
50. Graham H. W., Bronikowsky N. The genus Ceratium in the Pacific and North Atlantic oceans // Scientific results of cruise VII of the Carnegie during 1928–1929 under command of captain J. P. Ault. – Washington,
51. He M., Wang N., Long X., Zhang C., Ma C., Zhong Q., Wang A., Wang Y., Pervaiz A., Shan J. Antimony speciation in the environment: Recent advances in understanding the biogeochemical processes and
52. Holmer M., Storkholm P. Sulphate reduction and sulphur cycling in lake sediments: A review // Freshwater Biology. – 2001. – Vol. 46, Iss. 4. – P. 431–451.
53. Mьller O. F. Vermium terrestrium et fluviatilium, seu animalium infusoriorum, helminthicorum et testaceorum, non marinorum, succincta historia. – Vol. 1. – Havniж et Lipsiж: Heineck and Faber, 1773. – xxxiv + 135
54. Muyssen B. T., Bossuyt B. T., Janssen C. R. Inter- and intra-species variation in acute zinc tolerance of field-collected cladoceran populations // Environmental Toxicology and Chemistry. – 2005. – Vol. 24, Iss. 5.
55. Nwankwegu A. S., Zhang L., Xie D., Ohore O. E., Li Y., Yang G., Yao X., Song Z., Yang Q. Metabolites dynamics exacerbated by external nutrients inputs into a Ceratium hirundinella-dominated bloom in the Pengxi
56. Peres T. V., Schettinger M. R., Chen P., Carvalho F., Avila D. S., Bowman A. B., Aschner M. Manganese-induced neurotoxicity: a review of its behavioral consequences and neuroprotective strategies
57. Rand G. M., Petrocelli S. R. Fundamentals of Aquatic Toxicology: Methods and Applications. – New York: Hemisphere Publishing Corporation, 1985. – 666 p. – ISBN 0-89116-382-4.
58. Reid A., Carlson A., Creed I. F., Eliason E. J., Gell P. A., Johnson P., Kidd K., MacCormack T., Olden J., Omerod S. J., Smol J. P., Taylor W., Tockner K., Vermaire J., Dudgeon D., Cooke S. J. Emerging
59. Skidmore J. F. Toxicity of zinc compounds to aquatic animals, with special reference to fish // Quarterly Review of Biology. – 1964. – Vol. 39. – P. 227–248.
60. Sournia A. Le genre Ceratium (peridinien planctonique) dans le canal de Mozambique. Contribution а une rйvision mondiale // Vie et Milieu. – 1968. – Vol. 18. – P. 375–499.
61. van Leeuwen H. P., Town R. M., Buffle J., Cleven R. F., Davison W., Puy J., van Riemsdijk W. H., Sigg L. Dynamic speciation analysis and bioavailability of metals in aquatic systems // Environmental Science & .
62. Zaranyica M. F. Concentration of Cd, Cu, Ni, Pb, Zn and Mn in bream, Orechromis macruchir, during the 1996 mass fish deaths in Lake Chivero, Zimbabwe // Environ. Sci. and Health. – 1997. – Vol. 33, Iss. 7.
