Исследование состояния экосистемы реки Печоры в условиях интенсивной антропогенной нагрузки

ЛУКИН А.А., ШАРОВА Ю.Н., НОВОСЕЛОВ А.П.
Акваплан-нива Баренц, Россия, Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, Россия, СевПИНРО, Россия

Одна из основных проблем современности, определяющая техногенную нагрузку на природные системы, это добыча и транспортировка нефти, которая ежегодно возрастает. Аварии на нефтепроводах и танкерах, перевозящих нефть, явление нередкое, особенно на территории России, и каждый случай уникален по степени воздействия на окружающую среду. Месторождения отличаются компонентным составом нефти и характеризуются быстрой ее трансформацией при попадании в окружающую среду, что создает затруднения при попытке вывести общие закономерности при оценке последствий разливов нефти на живые организмы (Баренбойм и др., 1998).

Кроме того, экосистемы различных регионов обладают разной степенью устойчивости. Все это затрудняет выбор конкретных приемов очистки территорий, пострадавших от воздействия поллютантов, и создает определенные трудности при разработке стратегии долговременной программы реабилитации. С этой точки зрения Усинская авария явилась своеобразным техногенным полигоном. Цель предлагаемой работы – исследование состояния экосистемы реки Печоры в условиях интенсивной антропогенной нагрузки на основе показателей организма, популяций и сообществ.

РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования проводились в дельтовой части, нижнем и среднем течении р. Печоры, реках Уса и Колва, и их притоках. Для оценки качества вод использовали гидрохимические, гидробиологические, ихтиологические, гистологические и биохимические показатели.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования динамики гидробиологических показателей свидетельствуют о существенных изменениях в сообществах зоопланктона и бентоса в послеаварийный период. Эти изменения коснулись количественного и качественного состава сообществ и связаны со снижением продукционных характеристик (величина биомассы сократилась в 16 раз), видового разнообразия с 60 видов в 60-е гг. до 23 – в 1995-1997 гг. и структуры сообществ, когда происходит замена видов, являющихся основным кормовым ресурсом планктоноядных рыб на малоценные в энергетическом отношении виды.

Появляются виды, массовое развитие которых является одним из показателей органического загрязнения. Все это ведет к снижению качества нагульных территорий полупроходных сиговых видов и создает неблагоприятные кормовые условия для рыб. Возможные причины количественных и качественных изменений показателей зоопланктона и зообентоса - слабое заиление дна, незначительное развитие водной растительности, болотное питание, низкая минерализация воды, а также постоянное нефтяное загрязнение.

Ихтиофауна, несмотря на большое количество нефтеуглеводородов, попавших с водосборов в ручьи, не была уничтожена, и многие виды рыб продолжают обитать в водотоках. Более того, в ее состав входят виды – европейский хариус и подкаменщик обыкновенный - предъявляющие весьма высокие требования к качеству среды, а подкаменщик занесен в Красную Книгу Российской Федерации и Республики Коми (Красная Книга РСФСР, 1983; Красная Книга РК, 1998). Вместе с тем, ихтиофауна ручьев характеризуется низкой численностью. Численность европейского хариуса в послеаварийный период составляла 50-150 экз./га, речного гольяна – 80-1550 экз./га. В естественных условиях, в водоемах, не испытывающих техногенного загрязнения, численность хариуса составляет 1000-5000 экз./га, гольяна – 10000-50000 экз/га.

Таким образом, в рыбной части сообщества наблюдается тенденция изменения качественного состава и структуры, а также снижение видового разнообразия рыб в настоящее время.

Биологические маркеры качества вод. Гистологический анализ рыб выявил ряд изменений в органах и тканях, связанных с нарушением кровообращения, а также гиперплазию и гипертрофию жаберного эпителия. Но, следует отметить, что эти патологические реакции являются обратимыми и, при блокировании патогенного фактора, будет происходить восстановление структуры функции органов. Ретроспективный анализ структурно-функционального состояния органов и тканей печорских рыб свидетельствует об улучшении состояния их организма. В настоящее время не выявлены злокачественные опухоли, наблюдаемые в 2004 г. в жабрах, вследствие которых неизбежен летальный исход.

Исследование биохимических показателей выявило превышение содержания малонового диальдегида у рыб, обитающиих в р. Усе по сравнению с рыбами, населяющими р. Колву. Повышенное содержание этого вещества может указывать на увеличение содержания активных форм кислорода в организме рыб и развитие у них окислительного стресса. В пользу наличия окислительного стресса у рыб из р. Усы свидетельствует и достоверное увеличение содержания восстановленного глутатиона у сигов и повышенная активность супероксиддисмутазы сигов и язей из этой реки.

Избыточное образование данных веществ, по современным представлениям, является одним из биохимических механизмов стресса на молекулярно-клеточном уровне. Активные формы кислорода являются сильными окислителями и крайне реакционно-способными соединениями, которые разрушают субмолекулярные клеточные структуры и функциональные молекулы, что приводит к нарушению метаболизма и физиологических функций организма.

Заключение

Предварительные данные свидетельствуют о том, что бассейн реки Печоры испытывает многофакторное загрязнение, источником которого являются не только нефтедобывающие компании, но и предприятия угольной промышленности, коммунально-бытовые сточные воды, водный транспорт, геологоразведочные работы, браконьерство и т.д. Следует учитывать, что для р. Печоры и ее притоков большую роль играют высокие скорости течения, характер грунта, паводковые воды. Поэтому, часто наблюдая на берегах р. Печоры и ее притоках нефть и нефтяную пленку, принесенную паводковыми водами, мы отмечаем ее низкую концентрацию в воде. В период исследований не выявлено прямой гибели личинок, мальков и взрослых рыб.

Тем не менее, полученные результаты говорят о том, что современное состояние популяций печорских сиговых рыб следует расценивать как напряженное. По сравнению с 1989 г. общий промысловый запас всех видов сиговых сократился втрое. В настоящее время наблюдается медленное восстановление промысловых запасов, однако при этом происходит усиление промысловой нагрузки со стороны браконьеров.

Таким образом, состояние экосистемы р. Печоры требует пристального внимания и разработки детальной программы мониторинга, которая бы позволило планомерно наблюдать за происходящими изменениями и контролировать ситуацию для всего бассейна в целом. Эта программа должна быть комплексной и объединять работу не только нефтяных компаний в области охраны природы, но и целый ряд государственных организаций.

Литература

Баренбойм Г.М., Шульженко П.Ф., Поляков Ю.М., Галкин А.В. Автоматизированные системы раннего предупреждения и мониторинга аварийных разливов нефти на водных объектах. М.-Саров, Российский федеральный ядерный центр-НИИ экспериментальной физики, 1998. 108 с.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции

Еще статьи на тему "исследований":

Статическое зондирование как метод исследований грунтов на шельфе

1429 радиологических исследований облветлаборатории

Конкурс проектов фундаментальных исследований

Современные технологии геофизических исследований на шельфе с целью идентификации геологических опасностей