Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Воробьев Данил Сергеевич

Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения
<
Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Воробьев Данил Сергеевич. Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.16.- Томск, 2003.- 190 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/1277-4

Содержание к диссертации

Введение

1. История исследований водных сообществ бассейна реки Васюган. Материал и методика

1.1. История исследований водных сообществ 9

1.2. Материал и методика 14

2. Водоемы бассейна реки Васюган как среда обитания гидробионтов 20

2.1. Река Васюган и ее притоки 25

2.2. Придаточные и пойменные водоемы 31

2.3. Непойменные водоемы 35

3. Донные сообщества и их распределение по типам водоемов 37

3.1. Экологические характеристики основных групп макрозообентоса 37

3.2. Речные воды 40

3.2.1. Русло реки Васюган 40

3.2.2. Протоки 51

3.2.3. Притоки 56

3.3. Придаточные водоемы 71

3.4. Пойменные водоемы 72

3.5. Численность, биомасса и встречаемость групп зообентоса на донных отложениях бассейна реки Васюган 77

3.6. Сравнительная характеристика количественного развития зообентоса в пойменно-речной системе Васюгана 81

3.7. Сравнительная характеристика количественных показателей зообентоса с другими бассейнами 86

4. Временная динамика донных сообществ в пойменно-речной системе нижнего Васюгана 89

4.1. Сезонная динамика 89

4.1.1. Русло реки Васюган (устьевой участок) 90

4.1.2. Придаточная система 93

4.1.3. Пойменные водоемы 95

4.2. Межгодовая динамика 98

4.2.1. Русло реки Васюган (нижний участок) 98

4.2.2. Пойменные водоемы 106

4.3. Многолетняя динамика 109

5. Донные сообщества в системе экологической оценки влияния нефтяного загрязнения 112

5.1. Загрязнение водотоков нефтью и ее деструкция 112

5.2. Воздействие нефтепродуктов на донные организмы, аккумуляция и преобразование в них 116

5.3. Нефтепродукты в воде и донных отложениях бассейна реки Васюган 121

5.4. Развитие донных сообществ пойменно-речных систем в районах нефтедобычи 126

5.4.1. Нефтепродукты и их влияние на количественные показатели донных сообществ на территории нефтепромыслов 126

5.4.2. Донные сообщества реки Васюган и влияние на них нефтедобычи 131

5.4.3. Донные сообщества придаточных водоемов реки Васюган и влияние на них нефтедобычи 144

5.4.4. Донные сообщества пойменных водоемов реки Васюган и влияние на них нефтедобычи 145

Выводы 150

Практические предложения 152

Список использованной литературы 153

Приложения 181

Введение к работе

Актуальность. В последние десятилетия возросло антропогенное влияние на биосферу, и неблагоприятные последствия выходят за рамки локального воздействия, приобретая региональный и даже глобальный характер. Угроза заключается в загрязнении водоемов эвтрофирующими и токсическими веществами. Синтетические органические вещества, ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, аккумулируясь в органах и тканях водных организмов, оказывают отрицательное воздействие на их репродуктивные процессы. На экосистемном уровне это влияние находит реальное выражение в изменении продуктивности водных экосистем и структуры их сообществ.

Интенсивное загрязнение рек в северных районах Томской области и далее вниз по течению Оби связано, в основном, с деятельностью нефтедобывающих предприятий. В объеме этого потока загрязняющих веществ, поступающего в речную систему, основная доля является следствием аварий на нефтепромыслах.

Последние 2-3 десятилетия бассейн р. Васюган испытывает мощный антропогенный пресс, который выражен в загрязнении нефтепродуктами почв и водных систем. Вопрос влияния нефтяных углеводородов на донные сообщества, на их распределение и другие характеристики весьма актуален. В перспективе в бассейне Васюгана намечается развертывание работ по вводу в эксплуатацию месторождений нефти и газа, и, следовательно, еще больше возрастет вероятность загрязнения этими токсикантами, как наземных, так и водных экосистем бассейна.

Согласно постановлению правительства РФ необходима организация экологического мониторинга «...в районах расположения источников антро-

погенного воздействия...» в целях «...оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов» (Постановление Правительства РФ от 31 марта 2003 г. № 177).

Гидробиологические показатели являются важнейшим элементом системы контроля загрязнения водной среды. Контроль окружающей природной среды по гидробиологическим показателям является высоко приоритетным, с точки зрения возможности прямой оценки состояния водных экосистем, испытывающих вредное влияние антропогенных факторов (Израэль, Гасилина и др., 1981; Абакумов, Качалова, 1981).

В силу ограниченной лабильности, длительности жизненных циклов и аккумуляции нефтепродуктов в придонных слоях воды и отложениях, донные организмы находятся в наиболее неблагоприятных условиях при загрязнении водных объектов (Михайлова, 1987; Белицкая и др., 1999; Мочалова и др., 2002). В основе критериев качества донных отложений должны быть показатели, учитывающие количественное развитие зообентоса (Виноградов и др., 2002).

Весьма актуально, в период активизации мониторинговых работ в районах нефтедобычи ведение экологического мониторинга донных отложений с использованием показателей численности и биомассы крупных таксономических групп донных сообществ.

Целью данной работы являлось изучение распределения и пространственно-временной динамики показателей численности и биомассы донных сообществ водоемов бассейна реки Васюган и их изменение в результате нефтяного загрязнения для использования в системе экологического мониторинга.

Задачи. В плане выполнения работы были поставлены задачи:

  1. Изучить распределение донных организмов по типам водоемов и биотопам в пойменно-речной системе бассейна р. Васюган;

  2. Исследовать динамику показателей численности и биомассы бентоса пойменно-речной системы р. Васюган и выявить факторы, влияющие на них;

  3. Изучить влияние нефтяного загрязнения на показатели численности и биомассы донных сообществ пойменно-речной системы бассейна р. Васюган.

Научная новизна. Описано распределение групп макрозообентоса по типам водоемов и по биотопам в пойменно-речной системе бассейна реки Васюган. Найдена корреляционная связь между абиотическими факторами водной среды (водный и температурный режимы) и количественными показателями групп макрозообентоса в пойменно-речной системе нижнего участка реки Васюган. С помощью дисперсионного анализа выявлено влияние нефтяного загрязнения на количественные характеристики некоторых групп макрозообентоса в пойменно-речной системе реки Васюган.

Практическая значимость. Результаты гидроэкологических исследований в бассейне реки Васюган используются в разработке экологических проектов по заказу ОАО "Томскнефть" ВНК (оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) нефтяных месторождений НГДУ «Васюганнефть», «Стрежевойнефть» ОАО «Томскнефть» ВНК и экологическом мониторинге компонентов природной среды на территории месторождений углеводородного сырья).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практическая конференции «Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности» (Томск, 1999), на I Межрегиональном совещании «Экология пойм сибирских рек и

Арктики» (Томск, 1999), на городской конференции молодых ученых и специалистов «Региональные проблемы экологии и природопользования» (Томск, 1999), на Международной конференции «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 2000), на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2000: молодежь и наука на рубеже XXI века» (Москва, 2000), на Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология на рубеже веков» (Томск, 2000), на IV Республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Казань, 2000), на конференции «Экобиотехнология: борьба с нефтяным загрязнением окружающей среды» (Пущино, Московская обл., 2001), на Международной научной конференции «Разнообразие животного мира Беларуси: итоги изучения и перспективы сохранения» (Минск, 2001).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 180 страниц состоит из введения, пяти глав, выводов, практических предложений и списка использованной литературы. Работа содержит 61 рисунок, 27 таблиц и 7 приложений. Список литературы включает 262 источника, в том числе 43 иностранные.

Благодарности. Автор выражает искреннюю глубокую благодарность

- старшему научному сотруднику лаборатории гидробиологии и рыбоводства НИИ биологии и биофизики при Томском государственном университете, Альбине Ивановне Рузановой;

- своєму научному руководителю, кандидату биологических наук, зав. лаборатории гидробиологии и рыбоводства НИИ биологии и биофизики при ТГУ, Виктору Константиновичу Попкову

за полноценные консультации по всем разделам работы, помощи в планировании работы и аналитическом осмыслении материала.

Также благодарю коллектив отдела экологии и гидрохимической лаборатории ОАО «ТомскНИПИпефть «ВНК», в частности, Сидоренко Тамару Николаевну и Смирнову Назиру Кабуловну, за предоставленные данные по химическому анализу донных отложений.

Считаю своим долгом выразить благодарность коллективу кафедры ихтиологии и гидробиологии Томского госуниверситета за ценные советы и моральную поддержку при написании работы.

Река Васюган и ее притоки

Основные особенности речных вод - постоянная проточность, гомо-термия, наличие плотных грунтов (песчаных или глинистых различной степени заиления).

Река Васюган, являясь левым притоком среднего течения р. Оби, берет начало с Васюганского болотного массива на высоте 125 м (Васюганское болото, 2000). До 450 км от устья Васюган имеет общее направление движения с юга на север, затем круто поворачивает к востоку и до впадения в Обь течет в широтном направлении (рис. 2.1). Длина реки равна 1082 км, площадь водосбора 61800 км . Расход воды (табл. 2.1.) и уровень (табл. 2.2.) колеблется в зависимости от участка реки и от времени года. Наибольшие их значения наблюдаются в период весеннего паводка. Среднемноголетний годовой сток р. Васюган составляет 345 м /с, 10,9 км /год (Земцов, 1991). Продольный уклон водной поверхности составляет 0,03-0,06 %. Коэффициент густоты речной сети равен 0,36. Васюган питается грунтовыми (21 %), снеговыми (68 %), и дождевыми (11 %) водами (Евсеева, Земцов, 1990). Снежный покров играет одну из основных ролей в водном режиме болот и объеме весеннего половодья заболоченных рек Васюганья (Петров, 1973; Петров, Хон, 1997; Инишева и др., 1997; Петров, Евсеева, 2000). После вскрытия реки (начало мая) уровень поднимается на 6-7 м выше меженного.

Васюган принимает в себя более 5000 притоков I, II и последующих порядков с общей длиной 22000 км. Подавляющее большинство притоков имеет длину менее 10 км и только 346 - 10 км и более (табл. 2.3.). Долины рек пойменные, ширина поймы Васюгана достигает 2,5-4,0 км. Ширина пойм прито ков меньше. На участке среднего и нижнего течения ширина русла Васюгана в межень составляет 100-150 м, в паводок - 250-300 м.

Глубины на плесах достигают 7-9 м, на перекатах в межень они могут уменьшаться до 0,5-0,6 м. Русло реки сильно меандрирует (коэффициент извилистости равен 1,9), что характерно и для большинства рек района. Мутность воды в реках района равна 25-50 г/м 2. Скорость течения в межень около 0,5 м/с, в паводок - 1,0 м/с и более. По химическому составу воды реки относятся к кальциевой группе гидрокарбонатного класса с минерализацией 200 мг/л. Вода в Васюгане и ее притоках пресная, со слабокислыми реакциями, рН 6,2-6,4 (Крашенинников, 1966; Иоганзен и др., 1966; Евсеева, Земцов, 1990). Протока - первая стадия отчленяющегося водоема поймы, промежуточное звено между руслом и придаточным водоемом (рис. 2.4.). В протоках (по сравнению с руслом) меньшие глубины, наблюдаются начальные стадии заиления грунтов из-за уменьшения скорости течения.

Планктон и бентос обычно богаче, чем в русле. Развивается растительность в прибрежных участках (Иоганзен, 1972).

Как отмечал в 1928 г. Петров Ф.А., «мутные воды Васюгана несут громадное количество гуминовых и органических веществ в воды Оби и большое количество взвешенных минеральных и органических частиц. Границы мутно-желтых вод Васюгана далеко видны на фоне сравнительно светло-зеленоватых вод Оби. Это один из наиболее отрицательно действующих притоков на воды р. Оби» (по Б.Г. Иоганзен и др., 1966, С. 225). 29

В Васюгане вода характеризуется пониженным содержанием растворенного кислорода и обилием окисляющих веществ. Начиная с декабря, вода становится заморной и рыба из русла уходит на зимовку по протокам в неза-морные озера. В апреле в связи с началом таяния снега, содержание кислорода в воде увеличивается, и замор прекращается (Иоганзен и др., 1966).

Повышение температуры воды начинается с появлением весенних ледовых явлений, максимум которой приходится на июль (рис. 2.5), а в наиболее теплые годы может превышать 24 С.

Численность, биомасса и встречаемость групп зообентоса на донных отложениях бассейна реки Васюган

За весь период исследований в бассейне реки Васюган нами было обнаружено 11 типов грунтов, из которых в большей степени распространены всего шесть (рис. 3.18.). На рисунке они расположены по мере возрастания одной из основных количественных характеристик донной фауны -биомассы. По показателю численности также сохраняется тенденция к увеличению численности организмов в данном ряду грунтов. К типам донных отложений с низкими количественными показателями относятся песчаные и глинистые. Здесь показатели численности и биомассы донных организмов в среднем не поднимаются выше 700 экз./м2 и 1,8 г/м2. Заметно повышаются количественные характеристики на детритных и илисто-песчаных участках. Явно по количественным характеристикам отличаются грунты с высоким содержанием илистых фракций (детритно-илистые и илистые). Здесь наблюдаются максимальные показатели развития донной фауны, численность в среднем достигает 2500 экз./м2, а биомасса - 9 г/м2.

Рис. 3.18. Показатели численности и биомассы макрозообентоса на основных типах донных отложений бассейна реки Васюган.

Для бассейна Васюгана, характерны донные сообщества, в которых лидирующие позиции в бентосе по количественным показателям, как правило, занимают три группы донных животных - личинки хирономид, олигохеты и моллюски. Остальные группы организмов существенной роли в формировании бентоса не играют, хотя некоторые из них имеют относительно высокую встречаемость. Практически во всех типах грунтов по численности лидируют личинки хирономид, исключением является только илистый грунт, где лидерство переходит к олигохетам.

По биомассе основу бентоса составляют моллюски, только на илистых и детритно-илистых грунтах высокую значимость в формировании массы донных организмов играют личинки хирономид и олигохеты.

Как уже говорилось выше, основу бентоса в количественном плане составляют 3 группы бентоса - личинки хирономид, олигохеты и моллюски. Эти группы и обладают наибольшей встречаемостью на всех типах седиментов (рис. 3.19.). Также к этой лидирующей группе присоединяются хелеиды, которые тоже имеют высокую встречаемость, но существенной роли в донных сообществах не играют (по показателям численности и биомассы).

Максимальной встречаемости достигают личинки хирономид, присутствуя практически во всех пробах. Олигохеты, моллюски и хелеиды больше предпочитали участки с присутствием илистых и детритных фракций, а на глинистых и песчаных участках их встречаемость не превышала 50 %. Личинки хаоборусов, ручейников, поденок, вислокрылок, пиявки встречались реже (табл.3.12.). Хаоборусы предпочитали мягкие (илистые) грунты. Ручейники, поденки и вислокрылки чаще встречались на грунтах с присутствием детритных фракций (детритные и детритно-илистые участки). Пиявки в большей степени предпочитали детритно-илистые грунты.

Примечание. - в таблице указаны организмы, имеющие хотя бы в одном типе донных отложениях встречаемость более 10 %.

Остальные группы бентоса имели показатели встречаемости ниже 10% и лишь только могут дополнить качественное разнообразие донных организмов на разнотипных грунтах (рис. 3.20.). Наибольшего качественного разнообразия донные организмы достигают на участках с высоким содержанием илистых частиц (заиленно-песчаные, детритно-илистые и илистые грунты). Количество групп макрозообентоса уменьшалось на песчаных и детритных участках водоемов (13 и 11 групп соответственно), а минимальное разнообразие донных организмов было на участках глины, где за весь период наблюдений было встречено только 7 групп донных животных.

Русло реки Васюган (устьевой участок)

Для изучения сезонной динамики устьевого участка Васюгана пробы зоо-бентоса отбирались ниже п. Староюгино в летне-осенние месяцы 2000 (июнь-август) и 2001 гг. (июнь, июль, август, октябрь) (рис. 4.1.). Развитие донной фауны в 2000 и 2001 гг. как по абсолютным количественным показателям, так и по характеру динамики достаточно сильно отличалось. Лидирующую роль в бентосе играли три группы: Oligochaeta, Chi-ronomidae и Mollusca (рис. 4.2.), развитие которых и определяло динамику количественных показателей. Группа олигохет имело максимальное развитие в июле 2000 г., как по численности, так и по биомассе. В 2001 г. наблюдалось два пика количественного развития - в начале лета (июнь), и в августе.

Т.Э. Тимм (1987) объясняет подъем численности и биомассы олигохет во второй половине лета естественной динамикой размножения.

В начале-середине лета происходит выход молоди из коконов, за счет чего и повышаются количественные показатели группы. Дальнейший спад происходит в связи с гибелью старых особей олигохет после размножения.

Многие авторы отмечают, что на сезонную динамику олигохет могут влиять степень загрязненности грунтов, температурные условия, выедание их хищными личинками хирономид и рыбами бентофагами и другие (Луферов, 1958, 1961; Чекановская, 1962; Поддубная, 1962; Носкова, 1972; Цветкова, 1972; Северенчук, Кафтанникова, 1983).

Личинки хирономид по показателям численности имели максимальное развитие в июне 2000 г., в 2001 г. динамика этого показателя слабо выражена.

По биомассе, высоких значений личинки хирономид достигли в 2001 г. в июле месяце, с последующим уменьшением массы к концу вегетационного сезона. Хирономиды в реке Урал в течение вегетационного сезона достигали максимума по показателю численности в сентябре, а по показателю биомассы в июне. Как отмечает Е.Г. Мартынова (1967), уменьшение численности в июле связано с массовым вылетом хирономид. Пик численности хирономид в устьевом участке реки Даугава приходится на сентябрь (Качалова, 1972), и как отмечает автор, в большей степени это связано с биологией доминирующих видов хирономид.

Моллюски в 2001 г. имели наиболее высокую численность в июле, по биомассе, в 2001 г. за весь период наблюдений, данный показатель превышал аналогичные в 2000 г. По данным В.И. Жадина (1926), размножение у двустворчатых моллюсков достигает максимума в мае-июне. А.Ф. Алимов (1967) определял периоды размножения у моллюсков, где максимумы размножения приходились на май и июль, а отмирание наблюдалось в июне и августе. По нашим данным, наиболее выражена динамика моллюсков летом 2001 г., где в июле повышалась численность и биомасса за счет молоди. Снижение количественных показателей в августе обусловлено отмиранием старших форм, в начале октября наблюдалось продолжение снижения численности (видимо, за счет продолжения отмирания), а биомасса увеличивалась за счет роста молоди.

В устьевом участке Васюгана структура бентоса отличалась в разные годы. Основу бентоса складывали те же группы: Oligochaeta, личинки Chironomidae и Mollusca (Приложение 3). Численность за два наблюдаемых сезона в разные месяцы составляли личинки хирономид (12 % - 86 %), олиго-хеты (от 11 % до 63 %), моллюски (0 % - 45 %).

По показателям биомассы, можно выделить две группы бентоса: моллюски, которые в 2000 г. лидировали в августе (67 %), а в 2001 г. на всем протяжении вегетационного периода составляли по месяцам (72 % - 83 % - 53 % -94 %) основу биомассы. Олигохеты лидирующие позиции в биомассе бентоса занимали в 2000 г., в июне (68 %) и июле (66 %) месяцах. Биомасса личинок хирономид была максимальной в 2000 г. в июне - 31 %. В другие месяца 2000 и 2001 гг. доля в массе общего бентоса составляла от 1 % до 17 %.

Воздействие нефтепродуктов на донные организмы, аккумуляция и преобразование в них

Ввиду того, что в донных отложениях аккумулируются нефтепродукты и их компоненты, логично предположить, что эти поллютанты каким либо образом воздействует на донные сообщества.

Установленная предельно допустимая концентрация (ПДК) нефтепродуктов в растворенном и эмульгированном состоянии для водоемов рыбохо-зяйственного значения - 0,05 мг/л. Однако ничего не сказано о многих токсичных для гидробионтов компонентов нефти (Грушко, Кожова и др., 1978), тем более о донных отложениях. Многие гидробионты чувствительнее к нефтепродуктам в концентрациях, ниже установленной ПДК (Malina, 1964; Sanders, 1970). В воде, содержащей нефть в концентрации 0,1 мг/л (2 ПДК) - в рыбе чувствуется вкус нефти (Menick и др., 1978).

Существуют работы, связанные с воздействием нефтепродуктов на различных гидробионтов (в основном рыб), и принципов установления ПДК (Douglas, Irwin, 1963; Mommaerts, 1968; Portman, Connor, 1968; Tendron, 1968; Connel D.W., 1971; Dimond и др., 1971; LaRoshe, Gardner, 1973; Moore, Dwyer, 1974; Morrow и др., 1975; Lawler и др., 1978; Ковалева, Мазманиди, 1978; Грушко, Кожова, Мамонтова, 1978; Грушко, Кожова, Мамонтова, 1980; Миронов, 1983; Петрова и др., 1986; Михайлова, 1986; Фащук и др., 1995; Шепи-ло, 1999; Руднева, Чесалина и др., 2000; Short и др., 2000; Томилина, Комов, 2002) и многие другие. Некоторые авторы отмечают сокращение зарослей подводной растительности при нефтяном загрязнении (Калугина и др., 1967).

Загрязнение донных осадков нефтью и нефтепродуктами приводит к перестройке бентосных сообществ (Миловидова, 1967; Калугина, Петрова, 1981; Миловидова, Кирюхина, 1985;), увеличивается относительное, а иногда абсолютное количество детрито-фитофагов и плотоядных (Миловидова, Кирюхина, 1985). Другие авторы (Engle, 1994) также отмечают, что фильтрационный тип питания характеризует состояние придонных слоев воды, а детри-тофаги отображают состояние донных отложений.

Бентосные организмы значительно выносливее к нефтяному загрязнению, чем планктонные, которые быстро гибнут в концентрациях нефти порядка 0,01 - 0,001 мг/л (Калугина, Миловидова, 1967; Миловидова, 1974). На гаммаридах было показано, что молодь гораздо чувствительнее к нефтепродуктам, чем взрослые особи, что вполне соответствует положениям, дополняющих «закон» толерантности (Одум, 1975). Экспериментальные данные также согласовываются с природными наблюдениями (Смоляр, 1981).

Многие структурные характеристики зообентоса - видовое разнообразие, численность, биомасса, зависят от физических свойств грунта и количества преобразованного бактериями легкоусвояемого органического вещества в нем, так и от качества седиментов. В основе критериев качества донных отложений должны быть показатели, учитывающие уровень количественного развития зообентоса (Виноградов и др., 2002).

Для грунтов с признаками нефтяного загрязнения характерна бедность видового состава при высокой численности и биомассе выносливых к загрязнению форм, а при сильном хроническом загрязнении наблюдается угнетение всего сообщества, включая устойчивые формы (Петрова, 1981; Михайлова и др., 1998).

При загрязнении ароматическими углеводородами снижаются значения численности бентоса, типичные реофильные виды донных беспозвоночных заменялись высокотолерантными к этим загрязнителям видам (Farara и др., 1994; Duke и др., 2000). Относительная токсичность нефти для морских организмов прямо коррелирует с содержанием в ней ароматических углеводородов (Вредные химические вещества, 1990).

Л.С. Кравцовой и другими (1988) исследовалось влияние водорастворимых битумов (ВРБ) в грунте на распределение гидробионтов. Максимальные значения численности и биомассы олигохет, хирономид и моллюсков отмечены при содержании ВРБ 40 мг/кг грунта. При более высоких концентрациях (82 мг/кг) происходило уменьшение количественных показателей как отдельных групп, так и зообентоса в целом. Однако, влияние водорастворимых битумов на группы зообентоса неоднозначно. Так, концентрации 40 мг/кг, вероятно, создают оптимальные условия для развития микрофлоры, повышающей пищевую ценность детрита, что способствует обилию гидробионтов. При дальнейшем возрастании содержания ВРБ наблюдается снижение численности как у моллюсков, так и хирономид, у олигохет эта тенденция выражена слабо (Кравцова, и др., 1988). Аналогичные закономерности прослежены и другими исследователями (Касымов, Грановский, 1970). При загрязнении донных отложений дизельным топливом, смертность личинок хирономид (на примере Chironomus riparins) достоверно была выше контрольной при содержании нефтепродуктов 220 - 320 мг/кг (Гапеева и др., 2001).

Нефть разных месторождений по-разному влияет на донных беспозвоночных, прежде всего это связано с различным фракционным составом этих углеводородов. Нефть с высоким содержанием нафтеновых кислот, смол и серы была самой ядовитой для гидробионтов (Касымов, Грановский, 1970).

Нефть не является специфическим токсикантом, поражающим какую-либо одну систему, а вызывает несогласованные изменения в содержании белка, свободных нуклеотидов и нуклеиновых кислот (Дивавин, Ерохин, 1978). При длительном воздействии нефти на гидробионтов понижается интенсивность дыхания (Brocksen, Bailey, 1973; Meyerhoff, 1975).

Помимо микробиальных деструкторов нефти, донные организмы также участвуют в преобразовании нефти в донных осадках. Многие исследователи уже давно отмечали, что гидробионты способны накапливать в своем организме нефтепродукты (Stegman, Teal, 1973; Lee, Bensen, 1975). Так, полихеты способствуют преобразованию нефти в грунте. Эксперимент показал, что ароматические структуры органического вещества фекалий нереисов из опыта приобретали иной характер, чем в исходных. Полихеты перерабатывали нефтепродукты, а именно тяжелые фракции (Георга-Копулос, Алемов, 1990). Олигохеты также участвуют в преобразовании токсичных нефтепродуктов в донных осадках (Reible и др., 2000).

Проходя через организм мидий, углеводороды нефти претерпевают более глубокие качественные и количественные изменения по сравнению с трансформацией нефти в морской воде. Накопление углеводородов мидиями зависит от нескольких факторов, а именно: степени их исходного загрязнения углеводородами нефти; физиологического состояния, связанного с отсутствием (недостатком) питательных веществ; химического спектра углеводородов в применяемых нефтях и нефтепродуктах (Щекатурина, Миронов, 1987).

Моллюски способны продолжительное время сохранять в своем теле нефть (Blumer и др., 1975). Выявлены различия в накоплении моллюсками нефтяных углеводородов разных месторождений, отличающихся составом компонентов (Касымов, Лиходеева, 1984).

Организмы зоопланктона (дафнии) в больших количествах аккумулируют полициклические ароматические углеводороды (Southworth. и др., 1978).

В тканях рыб и их кормовых беспозвоночных аккумулируются хлорированные углеводороды, другие канцерогенные соединения. Особенно интенсивно аккумулирует жировая ткань полихлорбифенилы, пентахлорбензол, другие компоненты нефти (Kawatski, Schmulbach, 1971; Ganz.n др., 1975; Hunter, 1978; Саксонов и др., 2001).

Обобщая вышеизложенный материал, необходимо отметить некоторые важные аспекты: донные организмы подвержены влиянию нефти и ее компонентов; влияние нефтепродуктов выражается в изменении количественных и качественных характеристик донных сообществ, его структуре, причем это влияние зависит от качественного состава нефтепродуктов, их концентрации и периодичности загрязнения; организмы бентоса способны аккумулировать и преобразовывать компоненты нефти и данные процессы зависят от конкретного состава нефти.

Похожие диссертации на Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения