влияние нефтезагрязнения на зоопланктонное сообщество

Так, вид Leptodora kindtii, численность которого минимальна (16-е место по численности из 16), находится на 9-м ранговом месте по биологической массе из 16, а вид Polyarthra eureptera, занимающий 14 ранговое место по численности особей, по биологической массе находится на 11 ранговом месте из 16. Иными словами, расчет и того и другого показателя имеет значение для оценки динамики состояния сообщества и степени влияния на него внешних факторов, например концентрации промышленных поллютантов. Рис. 16. Распределение видов по биомассеРис. 17. Зависимость числа особей вида от их биомассыВ озере Качнылор всего найдено всего найдено14 видов из 12 семейств. Самое большое число видов приходится на Rotifera, на втором месте – Cladocera, на третьем – Copepoda. Распределение видов по числу особей показано на рис. 18.Рис. 18. Распределение видов по численности особейНаибольшее число особей пришлось на Bosmina longpspina, Mesocyclops leuckarti и Bipalpus hudsoni, наименьшее – на Brachionus angularis, Alona quadra и Daphnia longispina. Распределение по биомассе будет показано на рис. 19. Важным отличием от графика по двум другим озерам является тот факт, что доминанты по биологической массе немногочисленны. Так, в целом доминирует только два вида – Mesocyclops leuckarti и Daphnia longispina. При этом Mesocyclops leuckarti является вторым по рейтингу с точки зрения численности вида, т.е. его место в ранге по биологической массе в целом совпадает, а второй занимает 14-е место по рейтингу по численности особей из 14.Рис. 19. Распределение видов по биомассеРис. 20. Зависимость числа особей вида от их биомассыВ озере Полынтурнайдено наибольшее число видов (22 вида из 14 семейств). Самое большое число видов приходится на Rotifera, на втором месте – Cladocera, на третьем – Copepoda. Распределение видов по числу особей показано на рис. 21. Наибольшее число особей пришлось на Daphnia cristata, Eudiaptomus gracilis и Daphnia longispina. Минимальными по численности были виды Chydorus sphaericus, Daphnia galeata и Kellicottia longispina. Рис. 21. Распределение видов по численности особейРаспределение по биомассе показано на рис. 22. На рис. видно, что в целом наибольшей биомассой обладали только пять видов из 22 – это Daphnia cristata, Eudiaptomus gracilis, Daphnia longispina, Bipalpus hudsoni и Daphnia longiremis. Минимальной биомассой обладай такие вилы как Kellicottia longispina, Daphnia galeata и Chydorus sphaericus. При этом виды, доминирующие по численности в целом доминирует и по биомассе. Вместе с тем, виды, имеющие низкий рейтинг по численности находятся в середине рейтинга по биомассе. Рис. 22. Распределение видов по биомассеРис. 23. Зависимость числа особей вида от их биомассыОценка видового разнообразия велась по четырем индексам – индексу Шеннона-Уивера, индексу Бергер-Паркера, индексу Маргалефа и индексу Манхеника. Полученные результаты показаны в таблице 9.Таблица 9Оценка видового разнообразия зоопланктона оз. Энтльлороз. Томталяхтуроз. Качнылороз. ПолынтурОбщее число видов17161422Rotifera76910Cladocera8849Copepoda2213Индекс Шеннона-Уивера3,80413,37103,64783,9763Индекс Бергер-Паркера7,46224,46965,92267,5602Индекс Маргалефа3,55503,46443,10014,7497Индекс Манхеника0,09550,10950,11200,1354Представленные данные графически отображены на рис. 24-25. Итак, по индексу Шеннона-Уивера, наибольшее разнообразие отмечается в озере Полынтур, на втором месте – озеро Энтльлор, на третьем месте – озеро Качнылор. Аналогичной ситуация является по индексу Бергер-Паркера, который наивысший в озерах Полынтур и Энтльлор и несколько меньше в озере Качнылор. Индекс Маргалефа выше всего в озере Полынтур, примерно сравним в озерах Энтльлор и Томталяхтур и минимален в озере Качнылор (рис. 24). При этом с учетом индекса Манхеника в лидерах по видовому разнообразию остается озеро Полынтур. Иными словами, сообщество озер Полынтур и Энтльлор является наиболее устойчивым, в нем отмечается достаточно высокое обилие сразу нескольких видов зоопланктона. Подводя итоги, можно сказать, что изученные озера имеют достаточно высокий индекс видового разнообразия, максимум которого приходится на озера Полынтур и Энтльлор. Рис. 24. Оценка видового разнообразия зоопланктона по индексу Шеннона-Уивера, Бергер-Паркера и МаргалефаРис. 25. . Оценка видового разнообразия зоопланктона по индексу МанхеникаДоминирующими видами по числу особей являются такие виды как Mesocyclops leuckarti (в трех озерах из четырех), Holopedium gibberum (в одном озере), Eudiaptomus gracilis (в двух озерах из 4), Diaphonosoma brachyurum, Bosmina longpspina, Bipalpus hudsoni, Daphnia cristata, Daphnia longispina, Kellicottia longispina (в одном озере из четырех).По биомассе доминировали такие виды как Mesocyclops leuckarti, Eudiaptomus gracilis, Daphnialongispina (в трех озерах из четырех), Holopediumgibberum, Bosminalongpspina, Daphnialongiremis )в одном озере из четырех). Иными словами, даже при условии достаточно близкого местоположения озер, отмечается некоторое отличие по видовому составу, что вероятно, имеет не только природно-климатические, но и иные причины, например уровень загрязнения.4.3. Оценка влияния загрязненности исследуемых водоемов на качественный и количественный состав зоопланктонаНа основании полученных данных был проведен корреляционный анализ, результаты которого показаны в таблице 10.Итак, исходя из результатов корреляционного анализа, можно заключить, что влияние химического состава воды на зоопланктонное сообщество существенно. Так, содержание аммония наиболее существенным образом влияет на общее число видов, индекс Маргалефа и индекс Манхеника. При этом на число особей, биомассу и индексы Шеннона-Уивера и Бергена-Паркера влияние умеренное.Влияние нитратов на зоопланктонное сообщество по большей части не выявлено, лишь виды группы Rotifera имеют положительную корреляцию сданным параметров химического состава воды. Также небольшое положительное влияние отмечается с точки зрения индексов Шеннона-Уивера и Манхеника. Таблица 10Корреляционный анализЧисло видовЧисленность особейБиомассаИндекс видового разнообразияОбщее число видовRotiferaCladoceraCopepodaИндекс Шеннона-УивераИндекс Бергер-ПаркераИндекс МаргалефаИндекс МанхеникаNH40,950,710,560,840,320,570,750,600,970,87NO3-0,250,73-0,80-0,50-0,65-0,790,250,13-0,180,31PO4-0,24-0,730,230,00-0,230,23-0,85-0,86-0,24-0,15Fe-0,30-0,930,33-0,060,490,32-0,45-0,23-0,38-0,81НП0,25-0,130,400,260,890,390,530,730,15-0,45Cu-0,02-0,650,420,22-0,100,43-0,71-0,74-0,010,00Mn-0,660,34-0,98-0,83-0,79-0,98-0,16-0,21-0,60-0,07Hg-0,09-0,350,17-0,050,730,150,260,50-0,19-0,73Влияние фосфатов на зоопланктонное сообщество также практически отсутствует, тем более, что превышение ПДК по фосфатам не отмечено. Лишь в случае видов группы Cladocera и биомассы отмечается небольшое влияние. Содержание в воде ионов железа умеренно влияние на число особей и биомассу зоопланктона, особенно в случае видов группы Cladocera. Остальные параметры, включая видовое разнообразие с концентрацией железа не коррелируют. Концентрация в воде меди оказывает небольшое влияние на биомассу, а также численности видов групп Cladocera и Copepoda. Связи с числом особей в целом, а также индексами видового разнообразия не обнаружено. Влияние концентрации в воде марганца на зоопланктонное сообщество выявлено только в отношении числа видов из группы Rotifera, когда как остальные параметры от концентрации в воде марганца не зависят.Достаточно существенным является влияние на зоопланктонное сообщество концентрации в воде ртути. Так, велика его доля в отношении числа особей. Умеренное влияние концентрация в воде ртути оказывает на видовое разнообразие (индексы Шеннона-Уивера и Бергера-Паркера). Также незначительное влияние концентрация в воде ртути оказывает на число видов Cladocera. Наиболее существенным влияние на зоопланктонное сообщество является со стороны нефтепродуктов. Так, существенная положительная корреляция отмечена в отношении числа особей, индекса Бергера-Паркера. Умеренная корреляция отмечается в отношении биомассы, общего числа видов, видов группы Cladocera, Copepoda, индекса Шеннона-Уивера. Небольшое влияние отмечается в отношении индекса Маргалефа. Иными словами, разные группы зоопланктонных организмов реагируют на загрязнение по-разному. Так, наиболее устойчивыми можно назвать виды из группы Rotifera, которые проявляют чувствительность только к аммонию, нитратам и марганцу. Наиболее чувствительными являются виды из группы Cladocera, которые не чувствительны только к нитратам и марганцу. На втором месте – виды группы Copepoda, которые не проявляются чувствительности в отношении нитратов, фосфатов, железа, марганца, ртути. Большое влияние химический состав воды оказывает на число особей в целом и на биомассу, а также на видовое разнообразие. Это позволяет сделать вывод о том, что наибольшее влияние в конкретной ситуации при указанных уровнях загрязнения на зоопланктонное сообщество оказывается со стороны аммония, нефтепродуктов, ртути, меди. Практически не обнаружено влияния концентрации марганца, т.к. в водах ХМАО его содержание повышено от природы. Не выявлено корреляции с концентрацией фосфатов (загрязненность фосфатами низкая), железа (также из-за достаточно высокого природного фона). Практически не влияет на состояние зоопланктонного сообщества содержание нитратов ввиду того, что данный вид загрязнения является биогенным.ЗАКЛЮЧЕНИЕСохранение окружающей среды сегодня – это одна из задач государственного уровня, которая должна решаться в самых разных направлениях, в том числе и с точки зрения сохранения водных ресурсов. По результатам проведенного исследования можно сделать ряд выводов, а именно:ХМАО – это регион, располагающийся в Западной Сибири. Геологические особенности региона сделали его одним из центров экономического развития ввиду наличия большого числа месторождений нефти. Это же обстоятельство делает регион важным с точки зрения охраны окружающей среды. Во-первых, это связано с высокой концентрацией объектов добычи и переработки нефти и, как следствие, высоким уровнем загрязнения окружающей среды нефтепродуктами. Во-вторых, климатические особенности региона таковы, что видовое разнообразие растений и животных здесь не отличается обилием, а структура экосистем региона такова, что равновесие в них достаточно легко нарушается, что приводит к сукцессии. Среди наиболее часто используемых видов-индикаторов На примере анализа существующих публикаций по теме влияния нефтезагрязнения на зоопланктонное сообщество видно, что данный тип влияния достаточно существенный. При этом отмечается существенная нехватка таких исследований. На примере озер Энтльлор, Томталяхтур, Качнылор и Полынтур, располагающихся на территории ХМАО удалось убедительно доказать, что нефтепродукты оказывают существенное влияние на состояние зоопланктонного сообщества, снижая число видов, их биомассу, видовое разнообразие сообщества. Прим этом отмечается, что существуют виды, более чувствительные к загрязнению и те виды, которые могут выдерживать некоторую концентрацию поллютантов. Также было обнаружено, что на зоопланктонное сообщество оказывает влияние содержание в воде таких загрязнителей как аммоний, ртуть, медь. Меньшее влияние оказывается со стороны загрязнителей, имеющий естественный высокий фон в водах ХМАО. Это марганец, железо, нитраты.Таким образом, цель и задачи работы достигнуты, гипотеза подтверждена.Подводя итоги, можно предложить ряд мер, призванных снизить экологическую напряженность в регионе, связанную с объектами нефтегазобобычи, транспорта и хранения нефти. Так, важно провести полноценное обследование, создать и внести в реестр все имеющиеся на сегодняшний день объекты нефтегазотранспортной сферы и сферы хранения нефти. Туда необходимо внести сведения о времени постройки, проводимых работах по ремонту и реконструкции, результаты объективного обследования, произошедших ранее авариях. Благодаря анализу полученных данных можно будет не только прогнозировать наиболее опасные с точки зрения аварий участки транспортной системы, но и разрабатывать план мероприятий по реконструкции нефтегазопроводов ХМАО. Крайне необходима разработка и внедрение новых технологий по дистанционному контролю над состоянием нефтегазопроводов и реагированию на аварии, а также технологий герметизации труб, создания стойкого антикоррозийного покрытия. Немаловажным является оснащение трубопроводного транспорта специальными предохранительными клапанами в тех его частях, где может возникнуть превышающее нормы давление. Также важна более интенсивная рекультивация нарушенных земель с использованием новых технологий. Эффективной мерой будет более жесткий контроль процесс экологической экспертизы проектов новых объектов транспортной системы нефти и газа, обращая внимание на последствия ее размещения на конкретной территории для экосистем. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВУчебная и научная литератураБулатов В.И., Ткачев Б.П. Физическая география и экология региона Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО). – Ханты-Мансийск: Югорское отделение Русского географического общества, 2006. – 190 с.Зоопланктон и его продукция: Методические рекомендации по сбору и обработке материалов гидробиологических исследований на пресных водоемах. – Л.: ЗИН АН СССР, ГОСНИОРХ, 1984.Отчет о научном исследовании № 11.G34.31.0036 от «25» ноября 2010 г. (промежуточный – 2 этап) «Качество вод в условиях антропогенных нагрузок и изменения климата в регионах Западной Сибири». Тюмень: ТюмГУ. 2011. – 235 с.Периодические изданияГригорович Ю.С., Залялетдинова Н.А., Денисова Т.В. Влияние нефти на коловраток в лабораторных условиях// Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 2013. – №3. – С. 857-859.Демерецкиене Н.Е. Видовой состав зоопланктона в районе дампинга в юго-восточной части Балтийского моря// Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки, 2012. – №7. – С. 74-84.Доклад «Об экологический ситуации в Ханты-Мансийском автономного округе – Югре в 2016 году». – Ханты-Мансийск: Служба по контролю и надзору в сфере охраны окружающей среды, объектов животного мира и лесных отношений Ханты-Мансийского автономного округа – Югры, 2017. – 208 с.Качество поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник, 2016 год. – Ростов н/Дону: ФГБУ «Гидрохимический институт», 2017. – 556 с.Минина М.В., Нуянзина Е.В., Карташев А.Г. Зоопланктон нефтезагрязненных районов средней Оби// Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 2014. – №5. – С. 1316-1320.Регионы России. Основные характеристики субъектов Российской Федерации. 2017: Стат. сб. / Росстат. М., 2017. 751 с.Семенова Н.М., Воробьев С.Н., Колесниченко Л.Г., Рузанова А.И. Геоэкологическая оценка системы Белых озер на территории Васюганского ландшафтного заказника (Томская область)// Вестн. Том.гос. ун-та, 2012. – №365. – С. 194-200.Эдер Л.В., Филимонова И.В., Проворная И.В. Особенности развития нефтяной промышленности России на современном этапе// Бурение и нефть, 2016. – №12. – С. 3-14.Электронные ресурсыГосударственная геологическая карта РФ. Лист Р42-43. Разрез. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://geolkarta.ru/list_200.php?idlist=P42-43_&idlist_d=G_R&gen=1 (05.06.2018).Государственный водный реестр. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.textual.ru/gvr/ (04.06.2018). Минерально-сырьевая база/ Ханты-мансийский филиал ФБУ «ТФГИ по УрФО». – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fondhmao.com/inform/минерально-сырьевые-ресурсы/ (04.06.2018).Научно-прикладной справочник «Климат-России». – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://meteo.ru/pogoda-i-klimat/197-nauchno-prikladnoj-spravochnik-klimat- (04.06.2018).Национальный атлас России. Т.1. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://xn--80aaaa1bhnclcci1cl5c4ep.xn--p1ai/cd1/index.html (04.06.2018).Озера Ханты-Мансийского автономного округа/ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт Озероведения Российской академии наук. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.limno.org.ru/win/lakerus/hmo_03.htm (05.06.2018).Постановление Губернатора Ханты-Мансийского автономного округа-Югры от 24.06.2013 №84 «О схеме размещения, использования и охраны охотничьих угодий на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры». – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/446456590 (04.06.2018).РД 52.24.353-2012 «Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод». – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200096368 (08.06.2018).Статистика Министерства энергетики Российской Федерации. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/activity/statistic (05.06.2018).Ханты-Мансийский автономный округ-Югра. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://admhmao.ru/ (04.06.2018).Энциклопедия Тюмени. – [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://geonetia.ru/ (07.06.2018).Яндекс.Карты. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://yandex.ru/maps/ (07.06.2018).ПРИЛОЖЕНИЕ АРис. А1. Разрез по линии А-Б геологической карты Лист Р42-43ПРИЛОЖЕНИЕ БТаблица Б1Результаты исследования по озеру ЭнтльлорN, м3B, мг/м3RotiferaTrichocerca similis9430,47Keratella cochlearis17290,52Asplanchna priodonta11000,22Conochilus hippocrepis9430,38Polyarthra eureptera20431,02Kellicottia longispina31440,31Conochilus unicornis15720,63Итого:114743,55CladoceraBythotrephes longimanus94349,04Daphnia longispina157273,88Daphnia cristata180823,68Leptodora kindtii30,45Limnosida fronthasa47118,84Bosmina longicornis251555,33Holopedium gibberum3773150,92Diaphonosoma brachyurum28308,49Итого:13915380,63CopepodaMesocyclops leuckarti4245123,11Eudiaptomus gracilis204396,02Итого:6288219,13Всего:31677603,31Таблица Б2Результаты исследования по озеру ТомталяхтурN, м3B, мг/м3RotiferaAsplanchna priodonta12170,24Conochilus unicornis8460,34Kellicottia longispina12170,12Bipalpus hudsoni6880,21Keratella cochlearis5290,16Polyarthra eureptera5290,26Итого:50261,33CladoceraDaphnia longiremis121757,20Leptodora kindtii50,69Diaphonosoma brachyurum19045,90Bosmina longpspina6885,30Daphnia longispina105858,19Bythotrephes longimanus84655,84Chydorus sphaericus10586,35Ceridaphnia50,01Итого:6781189,47CopepodaEudiaptomus gracilis4781253,39Mesocyclops leuckarti4781162,55Итого:9562415,95Всего:21369606,75Таблица Б3Результаты исследования по озеру КачнылорN, м3B, мг/м3RotiferaBipalpus hudsoni16225,19Synchaeta pectinata12160,49Polyarthra eureptera8930,45Euchlanis lucksiana10140,51Keratella cochlearis7710,23Asplanchna priodonta11150,22Trichocerca longiseta13180,66Pleasoma sp.6080,24Brachionus angularis6080,36Итого:91658,35CladoceraBosmina longpspina26367,38Bosmina longicornis8116,24Alona quadra6080,79Daphnia longispina60879,04Итого:466393,46CopepodaMesocyclops leuckarti1784240,80Итого:1784240,80Всего:15612342,61Таблица Б4Результаты исследования по озеру ПолынтурN, м3B, мг/м3RotiferaKellicottia longispina840,01Conochilus unicornis7290,29Trichocerca elongata7661,84Polyarthra eureptera7540,38Asplanchna priodonta13060,26Bipalpus hudsoni25158,05Euchlanis dilatata16660,83Filinia longiseta4710,19Keratella cochlearis5130,19Keratella quadrata7640,19Итого:956812,23CladoceraCeriodaphnia quadrangula3645,10Bosmina longicornis151918,23Bosmina longispina4674,20Chydorus sphaericus1841,86Daphnia longispina2830212,25Daphnia cristata349069,10Daphnia longiremis2043112,37Daphnia galeata1256,25Leptodora kindti19614,25Итого:11218443,60CopepodaEudiaptomus gracilis3015141,71Mesocyclops leuckarti16415,58Macrocyclops albidus94369,78итого:5599217,07Всего:26385672,90