Введение к работе
Актуальность проблемы. Обитатели дна, в частности зообентос, служат уникальным модельным объектом, удовлетворяющим всем требованиям комплексного подхода в биологическом мониторинге водных экосистем. Они широко используются для биологической индикации влияния негативных антропогенных факторов на качество водной среды (Абакумов, 1992). В связи с этим, всестороннее изучение биологических ресурсов водоемов, как в настоящее время, так и в ближайшей перспективе, приобретает огромное значение. Развитие биологического мониторинга, как основного направления контроля водной среды и получения объективных и сравнимых данных, характеризующих состояние водных экосистем в отношении их структуры (видовой состав, численность, биомасса и распространение) и функций (динамика установленных показателей), будет актуальным ближайшие сто лет (Соколов и др., 1983; Соколов и др., 1997). В то же время далеко не равномерно в Российской Федерации собраны какие-либо полноценные данные по бентосным сообществам различных речных бассейнов, что не дает возможности создания единой системы биомониторинга качества поверхностных вод. Данное положение в полной мере относится и к бассейну реки Терек.
Следует отметить, что на Северном Кавказе внедрение биомониторинга и биоиндикации началось сравнительно недавно (Хатухов, Якимов, 2002; Шиолашвили, 2012; Якимов и др., 2012). Этому послужило создание гидробиологического направления, объединившего сотрудников КБГУ, КалмГУ, ФГБУ «Запкаспрыбвод», АГУ и СОГУ.
Река Терек – одна из трех крупных бассейнообразующих водных артерий Северного Кавказа (Панов, 1971; Лурье, 2002), протекающей транзитом через 5 субъектов Российской Федерации – Республику Северная Осетия-Алания, Кабардино-Балкарскую Республику, Республику Ингушетия, Чеченскую Республику и Республику Дагестан. Воды терского бассейна играют важную роль в питьевом водоснабжении населения, производстве сельскохозяйственной продукции и электроэнергии, в сфере жилищно-коммунального хозяйства, промышленности, рекреационной индустрии и иных отраслях народного хозяйства. Вне всякого сомнения, человек оказывает на поверхностные воды Терека существенное негативное влияние. В то же время до сих пор не существует полноценной картины степени негативного антропогенного влияния на реку Терек. С одной стороны, это связано с недостаточной изученностью водных животных, обитающих в бассейне Терека, с другой, – не разработанностью индикаторной значимости уже выявленных видов бентосных организмов, с третьей стороны, – отсутствуют какие-либо сведения о размещении спиртопроизводящих производств – основных источников загрязнения поверхностных вод бассейна реки Терек на современном этапе. Именно это обстоятельство и послужило в выборе темы и постановке задач исследования.
Цель исследования – изучить влияние деятельности спиртопроизводящих производств – одного из самых негативных антропогенных воздействий, на видовой состав, структуру, плотность и распределение макро- и мезобентоса в бассейне реки Терек. Для раскрытия поставленной цели решались следующие задачи:
- проанализировать литературу, освещающую вопросы исследования бентофауны Северного Кавказа и сопредельных территорий;
– установить видовой состав зообентоса бассейна реки Терек в верхнем и среднем его течении;
– проанализировать основные бентосные сообщества для различных зон загрязнения;
– выявить территориальное размещение источников загрязнения поверхностных вод бассейна реки Терек на территории РСО-Алания и Кабардино-Балкарии;
– определить степень негативного воздействия спиртопроизводящих предприятий КБР и РСО-Алания на особенности состав, структуру и распределения зообентоса;
– оценить качество поверхностных вод в различных реках верхнего и среднего течения реки Терек в пределах КБР и РСО-Алания.
Научная новизна. На основе многолетних мониторинговых наблюдений впервые обозначены основные бентосные сообщества, характерные для той или иной зоны органического загрязнения. Впервые предложено районирование речной сети по основным систематическим группам и биоценозам гидробионтов для дальнейшего развития экомониторинга бассейна реки Терек. Представленный перечень видов бентосных организмов составит основу для совершенствования методов контроля над состоянием окружающей природной среды в данном регионе. Установлено, что причиной деградации биоценозов горных рек двух республик Северного Кавказа, является результат бесконтрольной хозяйственной деятельности жителей многочисленных поселений по берегам рек, речек и ручьев. На основе проведенного исследования показано, что практически всегда отходы спиртопроизводства сбрасываются непосредственно в реки. На основании биомониторинговых исследований установлено, что качество поверхностных вод исследуемого региона находится в прямой зависимости от деятельности спиртопроизводящих предприятий, сброс отходов последних приводит к появлению «мертвых зон», и полному уничтожению оксифильной литореофильной фауны.
Теоретическая и практическая ценность работы. Данные по донной фауне и ее изменения под воздействием органического загрязнения спиртопроизводящих предприятий весьма показательны при проведении мониторинга и являются основой для прогнозирования экологического состояния бассейна реки Терек. Приведенные в работе сведения по бентофауне – существенный вклад в развитие мониторинговых исследований в пределах Северо-Кавказского региона. Изученные основные бентосные сообщества позволяют четко диагностировать источники загрязнения и степень их негативного воздействия. Также, полученные результаты могут быть использованы в природоохранных мероприятиях, в частности при расчете экономического ущерба при ухудшении условий обитания гидробионтов в результате органического загрязнения. Одним из основных практических результатов исследования, позволяющим организовать мониторинг, является карта источников загрязнения поверхностных вод бассейна реки Терек, которая послужит основой для практической работы с административными структурами, ответственными за состояние окружающей природной среды и имеющими властные полномочия в вопросах контроля над экологической безопасностью в организации производства.
Материалы исследований используются на лекционных и практических занятиях по гидробиологии, экологии и энтомологии, а также при подготовке курсовых и квалификационных работ студентов и магистров кафедры зоологии СОГУ.
Основные вопросы, выносимые на защиту:
1. В составе зообентоса доминирует класс насекомые (Insecta), составляющий в общей массе сборов 89,87%, малощетинковые черви – 3,79%, пиявки –2,53%, мшанки, планарии и ракообразные – по 1,27% каждый.
2. Предложенная карта территориального размещения источников загрязнения поверхностных вод бассейна р. Терек, является основой экологического мониторинга наиболее уязвимых участков исследуемого бассейна, с целью организации контроля экологической безопасности производства.
3. Районирование речной сети по основным индикаторным видам водных беспозвоночных позволило выделить три района: ксено-олигосапробный; олиго-беттамезосапробный; альфамезосапробный - полисапробный.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены: на IV Всероссийском симпозиуме по амфибиотическим и водным насекомым и X Трихоптерологический симпозиуме «Проблемы водной энтомологии России и сопредельных стран» (Владикавказ, 2010); Всероссийской конференции, посвященной 80-летию профессора А.Г. Юсуфова (Махачкала, 2010); V Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран» (Владикавказ, 2011); V Международной конференции молодых ученых «Биоразнообразие. Экология. Адаптация. Эволюция.», посвященной 160-летию со дня рождения проф. Ф.Н. Каменского (Одесса, 2011); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экология малых рек в XXI веке: биоразнообразие, глобальные изменения и восстановление экосистем» (Тольятти, 2011); Международной научной конференции «Биологическое разнообразие и проблемы охраны фауны Кавказа» (Ереван, 2011); XI Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии» (Николаев, 2011); V Международной научно-практической конференции «Современное состояние естественных и технических наук (Москва, 2012); XIV International Symposium on Trichoptera (Vladivostok, 2012); XIV съезде Русского энтомологического общества (Санкт-Петербург, 2012); VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран» (Владикавказ, 2012); IV Международной конференции «Горные экосистемы и их компоненты», посвященной 80-летию основателя ИЭГТ КБНЦ РАН чл.-корр. РАН А.К. Темботова и 80-летию Абхазского государственного университета (Нальчик, 2012); Х Трихоптерологическом симпозиуме, посвящённом 50-летию научно-педагогической деятельности д.б.н., профессора И.И. Корноуховой.
Структура работы. Диссертация изложена на 192 страницах компьютерного текста (Microsoft Word) и включает введение, обзор литературы по изучаемой теме, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение полученных результатов, заключения, выводы, список используемой литературы и приложения. Работа иллюстрирована 21 рисунком, 36 фотографиями (в тексте) и 10 таблицами, приложения включают 93 фотографии. Список литературы включает 143 источника, в том числе 7 - зарубежных.
