2025 Трансформация экосистем 8 (1), 145-160

Оценка качества воды Горьковского водохранилища (р. Волга, Россия) по данным биотестирования и химического анализа

Томилина И.И. , Ложкина Р.А. , Гапеева М.В.

Исследованы токсикологические характеристики воды Горьковского водохранилища методом биотестирования с использованием ветвистоусого рачка Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 за период 2010–2022 гг. Для озерного участка водохранилища (без учета года наблюдения) зарегистрировано статистически значимое снижение плодовитости рачков по сравнению с речным участком. Химический состав поверхностных вод Горьковского водохранилища в сентябре 2015 г. отличался превышением предельно допустимой концентрации для водных объектов рыбохозяйственного значения (ПДКр/х) по Cu (16.8–38.3 ПДКр/х) и Zn (1.1–3.4 ПДКр/х). Максимальные концентрации этих элементов отмечены на станции речного участка р. Сезема (38.3 и 3.4 ПДКр/х соответственно). Для Sr, Mo, Si, As и V наблюдали постепенное увеличение их концентрации вниз по течению с максимальными значениями в приплотинном участке. Увеличение составило 1.1–3.5 раз. В целом для водохранилища за период наблюдений отмечена тенденция к снижению средних значений индекса токсичности. Для озерного участка водохранилища без учета года наблюдения отмечено статистически значимое снижение плодовитости рачков по сравнению с другими участками. Это связано с загрязнением воды, о чем свидетельствуют данные корреляционного анализа и более высокие концентрации исследованных химических элементов на станциях, расположенных на этом участке.

Ирина Ивановна Томилина
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, ведущий научный сотрудник
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 101

кандидат биологических наук
i_tomilina@mail.ru

Роза Андреевна Ложкина
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, младший научный сотрудник
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

lozhkina.roza@yandex.ru

Мария Васильевна Гапеева
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, старший научный сотрудник
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 101

кандидат биологических наук

Александрова, В.В., 2009. Применение метода биотестирования в анализе токсичности природных
и сточных вод (на примере Нижневартовского района Тюменской области). Нижневартовский гуманитарный университет, Нижневартовск, Россия, 94 с.
Бакаева, Е.Н., Тарадайко, М.Н., Игнатова, Н.А., Запорожцев, А.Ю., 2020. Динамика качества воды реки Темерник с учетом степеней токсичности по набору биотестов. Водные биоресурсы и среда обитания 3, 25–35. http://www.doi.org/10.47921/2619-1024_2020_3_3_25
Бакаева, Е.Н., Тарадайко, М.Н., Аль-Гиззи, М.А.Б., 2022. Методологические проблемы оценки токсичности среды обитания гидробионтов. Тезисы Всероссийской научной конференции «Чтения памяти В.И. Жадина: к 125-летию со дня рождения». Санкт-Петербург, Россия, 14–15.
Гапеева, М.В., 2019. Обзор данных по содержанию тяжелых металлов в почвах, воде, донных отложениях, мхах в зоне влияния Череповецкой промышленной зоны за период с 1961 по 2014 годы (Вологодская область, Россия). Тезисы VII Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 30-летию Института проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН и 75-летию со дня рождения доктора биологических наук, профессора В.В. Никонова. Апатиты, Россия, 16–17.
Герасимов, Ю.В., Малин, М.И., Соломатин, Ю.И., Косолапов, Д.Б., Лазарева, В.И. и др., 2018.
Итоги комплексного исследования структуры и функционирования экосистем каскада Волжских
водохранилищ в 2017 г. Тезисы конференции «Экспедиционные исследования на научноисследовательских судах ФАНО России и архипелаге Шпицберген в 2017 г.». Москва, Россия,
178–187.
Жмур, Н.С., 2018. Экотоксикологический контроль. Приемы исследований и лабораторная
практика. Акварос, Москва, Россия, 472 с.
Законнов, В.В., 2015. Районирование водохранилищ Волги по условиям седиментации.
Материалы международной научно-практической конференции «География и регион».
Пермь, Россия, 31–37.
Игонина, М.В., Чебан, Е.Ю., Володченко, Е.В., Бердникова, Е.Ю., Рачкова, Е.С. и др., 2016.
Распределение показателей качества воды в озерной части Горьковского водохранилища и
на участке р. Волга выше г. Н. Новгорода в 2016 г. (предварительные результаты). Вестник
Волжской государственной академии водного транспорта 48, 129–137.
Ковалева, М.И., 2003. Оценка генотоксической активности воды Верхней Волги. Биология
внутренних вод 2, 107–111.
Копылов, А.И., Стройнов, Я.В., Заботкина, Е.А., Романенко, А.В., Масленникова, Т.С., 2013.
Гетеротрофные микроорганизмы и вирусы в воде Горьковского водохранилища в период
аномальной высокой температуры воды. Биология внутренних вод 2, 16–24. https://doi.org/10.7868/
S0320965213010075
Корнева, Л.Г., 2015. Фитопланктон водохранилищ бассейна Волги. Костромской печатный дом,
Кострома, Россия, 284 с.
Кочеткова, М. Ю., 2010. Формирование качества воды Горьковского и Чебоксарского
водохранилищ. Известия РАН. Серия географическая 2, 100–111.
Крылова, И.Н., Томилина, И.И., 2000. Оценка токсических и мутагенных свойств природной
воды и донных отложений водохранилищ Верхней Волги (территория Ярославской области).
Биология внутренних вод 1, 110–117.
Марченко, Т.А., Извекова, Т.В., Гущин, А.А., Гриневич, В.И., Головкина, Е.А., 2016. Качество воды в притоках р. Волга в акватории Горьковского водохранилища. Известия высших учебных заведений. Серия «Химия и химическая технология» 59 (5), 89–94.
Минеева, Н.М., Поддубный, С.А., Степанова, И.Э., Цветков, А.И. 2022. Абиотические факторы и их роль в развитии фитопланктона водохранилищ Средней Волги. Биология внутренних вод 6, 640–651. https://doi.org/10.31857/S0320965222060158
Моисеенко, Т.И., Кудрявцева, Л.П., Гашкина, Н.А., 2006. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: Технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. Наука, Москва, Россия, 261 с.
Олькова, А.С., Дабах, Е.В., 2014. Опыт интерпретации результатов биотестирования поверхностных вод при химическом и радиоактивном загрязнении. Теоретическая и прикладная экология 3, 21–28.
Олькова, А.С., Маханова, Е.В., 2018. Выбор биотестов для экологических исследований вод,
загрязненных минеральными формами азота. Вода и экология: проблемы и решения 4 (76), 70–81.
Рылина, О.Н., Карыгина, Н.В., Попова, О.В., Попова, Э.С., Галлей, Е.В. и др., 2013. Оценка степени загрязнения основных водотоков дельты р. Волги. Научный потенциал регионов на службу модернизации 2 (5), 74–79.
Татарников, В.О., Гаврилова, Е.В., 2019. Многолетняя динамика и прогноз стока тяжелых металлов на
Нижней Волге в связи с реализацией государственной программы «Оздоровление Волги». Вестник
Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология 1, 85–91.
Томилина, И.И., Гапеева, М.В., Ложкина, Р.А., 2018. Экотоксикологическая оценка качества воды и донных отложений. В: Лазарева, В. И. (ред.), Структура и функционирование Рыбинского водохранилища в начале XXI века. РАН, Москва, Россия, 371–388.
Тюканова, К.А., Спирина, А.А., Извекова, Т.В., Гущин, А.А., 2019. Мониторинг природных вод и донных отложений малых рек Горьковского водохранилища. Тезисы Международной научнотехнической конференции «Инновационные подходы в решении современных проблем рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды». Алушта, Россия, 103–110.
Фролова, Е.А., Баянов, Н.Г., Минин, А.Е., Минина, Л.М., 2020. Макрозообентос Горьковского водохранилища. Таксономическая структура и количественное развитие. Труды Мордовского
государственного природного заповедника им. П.Г. Смидовича 25, 381–392.
Byeon, E., Kang, H.M., Yoon, C., Lee, J.S., 2021. Toxicity mechanisms of arsenic compounds in aquatic
organisms. Aquatic Toxicology 237, 105901. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2021.105901
Cazzolla Gatti, R., 2016. Freshwater biodiversity: a review of local and global threats. International
Journal Environmental Studies 73 (6), 887–904. https://doi.org/10.1080/00207233.2016.1204133
Meina, E.G., Niyogi, S., Liber, K., 2020. Investigating the mechanism of vanadium toxicity in freshwater organism. Aquatic Toxicology 229, 105648. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2020.105648
Mount, D.I., Norberg, T.J., 1984. A seven-day lifecycle cladoceran toxicity test. Environmental Toxicology and Chemistry 3, 425–434. https://doi.org/10.1002/etc.5620030307
Rivers of Europe, 2022. 2nd Edition. Tickner, K. et al. (eds.). Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 924 p.
https://doi.org/10.1016/C2017-0-03745-X
Sharma, V.K., Sohn, M., 2009. Aquatic arsenic: toxicity, speciation, transformations, and remediation.
Environ International 35 (4), 743–759. https://doi.org/10.1016/j.envint.2009.01.005
Sokal, R.R., Rohlf, F.J., 1995. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. W.H. Freeman and Company, New York, USA, 887 p.
Taylor, H.E., 2001. Inductively coupled plasma-mass spectrometry. Practices and techniques, Academic Press, San Diego, USA, 294 p.
Zhang, W., Miao, A.J., Wang, N.X., Li, C., Sha, J. et al., 2022. Arsenic bioaccumulation and biotransformation in aquatic organisms. Environ International 163, 107221. https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107221