ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОКЛАД О СОСТОЯНИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ (2013 год)

В рамках экологического мониторинга отобрано 24 пробы поверхностных

вод, произведен количественный химический анализ (КХА) доставленных

проб по 14 химическим показателям. Выполнено определение газового со-

става (в том числе определение содержания кислорода непосредственно

у водоема), физических характеристик, содержания главных ионов, биоген-

ных элементов, органических веществ (по ХПК и БПК₅), «тяжелых» металлов,

специфических загрязняющих веществ (нефтепродукты, СПАВ).

Химический анализ проб проводился по методикам, вошедшим

в «Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных

к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения

окружающей природной среды» (Москва, 1996). Всего по программе монито-

ринга выполнены 816 элементоопределений (без учета проведения внутри-

лабораторных контрольных процедур).

Оценка степени загрязненности поверхностных вод произведена по гид-

рохимическим показателям с учетом нормативов ПДК и показателей качест

ва водных объектов рыбохозяйственного значения. За период наблюдений

случаев экстремально высоких загрязнений (ЭВЗ) водных объектов не вы-

явлено. В результате состояние водных объектов в истоках рек по гидрохи-

мическим показателям можно оценить как удовлетворительное (Табл. 1.14).

Гидрологический режим участков обследованных рек в истоках из озер из-за

естественной зарегулированности вышерасположенными водоемами отли-

чается небольшой амплитудой колебания уровней воды, сглаженным, рас-

тянутым по времени характером весеннего половодья и дождевых паводков.

Результаты мониторинга свидетельствуют о постоянстве гидрохимических

показателей воды. В воде исследованных водных объектов отмечается пре-

вышение нормативов по железу, перманганатной окисляемости и цветности.

Таблица 1.14

Состояние водных объектов в истоках рек

по гидрохимическим показателям

Наименование

Результаты обследования рек

временного пун-

кта гидрохимиче

ских наблюдений

Река Лендерка -

Воды в истоке реки слабоминерализованные, средней цвет-

исток из оз. Сула

ности.

Значения рН не выходили за пределы нормы во все съемки

(6,56-6,90). В водах истока реки отмечено высокое содер-

жание природных органических веществ, железа и меди.

Превышение нормативов отмечалось по 4-м из учитываемых

показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 2,9 ПДК, медь - 1,3 ПДК, цветность - 3,3

ПДК. В течение всего периода мониторинга кислородный ре-

жим водного объекта был удовлетворительным: абсолютное

содержание кислорода было в пределах нормы, относитель-

ное содержание кислорода составляло 68-88 %.

Наименование

Результаты обследования рек

временного пун-

кта гидрохимиче

ских наблюдений

Река Тукса - исток

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой

из оз. Лемозеро

цветности.

Значения рН в период летней межени и осеннего паводка

выходили за пределы нормы во все съемки (6,26-6,34), что

характеризует воды реки как «слабокислые». В водах истока

реки отмечено высокое содержание природных органиче

ских веществ (по ХПК), железа и меди (в период осеннего

паводка). Превышение нормативов отмечалось по 4-м из

учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 14,8 ПДК, медь - 5 ПДК, перманганатная

окисляемость - 2,6 ПДК, цветность - 9,0 ПДК. В течение

всего периода мониторинга кислородный режим водного

объекта был удовлетворительным: абсолютное содержание

кислорода было в пределах нормы, относительное содержа-

ние кислорода менялось от сезона к сезону и составляло 69

в осенний паводок и 95 % в летнюю межень.

Река Видлица -

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой цвет-

исток из оз.

ности, по значениям водородного показателя - нейтральные

Ведлозеро

(6,64-7,40).

В водах истока реки отмечено высокое содержание природ-

ных органических веществ (по ХПК) и железа. Превышение

нормативов отмечалось по 4-м из учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 9,6 ПДК, медь - 1,1 ПДК, цветность - 9,5

ПДК, перманганатная окисляемость - 3,16 ПДК. В течение

всего периода мониторинга кислородный режим водного

объекта был удовлетворительным: абсолютное содержание

кислорода было в пределах нормы, относительное содержа-

ние кислорода составляло 72-90 %.

Река Олонка - ис-

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой цвет-

ток из оз. Утозеро

ности, по значениям водородного показателя - нейтральные

(6,81-6,90) (в весеннее половодье и летнюю межень), в пери-

од осеннего паводка значения рН выходили за пределы нор-

мы (6,03), что характеризует воды реки как «слабокислые».

В водах истока реки отмечено высокое содержание природ-

ных органических веществ (по ХПК), железа и меди.

Превышение нормативов отмечалось по 4-м из учитываемых

показателей. Максимальные значения концентраций элемен-

тов составили: железо общее - 21,1 ПДК, медь - 1,3 ПДК,

цветность - 8,84 ПДК, перманганатная окисляемость - 2,62

ПДК. В течение всего периода мониторинга кислородный ре-

жим водного объекта был удовлетворительным: абсолютное

содержание кислорода было в пределах нормы, относитель-

ное содержание кислорода составляло 72-94 %.

Наименование

Результаты обследования рек

временного пун-

кта гидрохимиче

ских наблюдений

Река Тулема -

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой

исток из

цветности, по значениям водородного показателя - практи-

оз. Тулмозеро

чески нейтральные (6,70-7,51). В водах истока реки отмече-

но высокое содержание природных органических веществ

(по ХПК), железа и меди (в осенний паводок). Превышение

нормативов отмечалось по 4-м из учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 7,3 ПДК, перманганатная окисляемость -

1,9 ПДК, цветность - 7,0 ПДК. В осенний паводок отмечено

превышение норматива по содержанию меди - 1,2 ПДК.

В течение всего периода мониторинга кислородный режим

водного объекта был удовлетворительным: абсолютное со-

держание кислорода было в пределах нормы, относительное

содержание кислорода составляло 74-97 %.

Река Неглинка -

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой

исток из ламбушки

цветности, по значениям водородного показателя - «кис-

в лесном массиве

лые» в весеннее половодье и летнюю межень (4,14-4,75),

юго-западнее

в осенний паводок - нейтральные (7,51). В водах истока реки

г. Петрозаводска

отмечено высокое содержание природных органических

веществ (по ХПК), железа и меди. Превышение нормативов

отмечалось по 4-м из учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 10,3 ПДК, медь - 5,8 ПДК, цветность - 14,8

ПДК, перманганатная окисляемость - 5,5 ПДК. В течение

всего периода мониторинга кислородный режим водного

объекта был удовлетворительным: абсолютное содержание

кислорода было в пределах нормы, относительное содержа-

ние кислорода составляло 70-98 %.

Река Шуя - исток

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой

из оз. Суоярви

цветности, по значениям водородного показателя - «кислые»

в летнюю межень (5,90), в весеннее половодье и осенний

паводок - нейтральные (6,50-7,22). В водах истока реки

отмечено высокое содержание природных органических

веществ (по ХПК), железа и меди. Превышение нормативов

отмечалось по 4-м из учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 10,5 ПДК, медь - 1,6 ПДК, перманганатная

окисляемость - 2,0 ПДК, цветность - 7 ПДК. В течение всего

периода мониторинга кислородный режим водного объекта

был удовлетворительным: абсолютное содержание кисло-

рода было в пределах нормы, относительное содержание

кислорода составляло 71-73 %.

Наименование

Результаты обследования рек

временного пун-

кта гидрохимиче

ских наблюдений

Река Кумса - ис-

Воды в истоке реки слабоминерализованные, высокой

ток из северной

цветности, по значениям водородного показателя - практи-

губы оз. Верхнее

чески нейтральные (6,57-7,10). В водах истока реки отмече-

Кумчозеро

но высокое содержание природных органических веществ

(по ХПК), железа и меди (в летнюю межень). Превышение

нормативов отмечалось по 4-м из учитываемых показателей.

Максимальные значения концентраций элементов составили:

железо общее - 8,8 ПДК, медь - 1,9 ПДК, перманганатная

окисляемость - 1,9 ПДК, цветность - 2,98 ПДК. В течение

всего периода мониторинга кислородный режим водного

объекта был удовлетворительным: абсолютное содержание

кислорода было в пределах нормы, относительное содержа-

ние кислорода составляло 69-85 %.

Водоемы в черте г. Петрозаводска. По данным Института водных

проблем Севера и Института биологии КарНЦ РАН, гидробиологические

исследования на водоемах и водотоках Республики Карелия проводят-

ся с начала XX в. Однако изучение структуры сообществ водных орга-

низмов в водоемах, расположенных в настоящее время на территории

г. Петрозаводска, ранее не проводилось. Возрастающее загрязнение вод-

ных экосистем усиливает необходимость проведения не только химического,

но и биологического мониторинга водных объектов. При этом биологические

показатели «интегрируют» изменения за продолжительный период времени

и имеют очевидные преимущества перед химическими, отражающими со-

стояние среды лишь в момент отбора проб. Для биологической индикации

могут быть использованы практически все группы организмов, населяющие

водоемы: беспозвоночные, простейшие, водоросли, макрофиты, бактерии

и рыбы. Оценка экологического состояния озер, расположенных в черте го-

рода Петрозаводска, производилась на основе количественных и качествен-

ных показателей альгофлоры и зоопланктона в летний период 2010-2012 гг.

В черте г. Петрозаводска находится ряд малоизученных озер, испы-

тывающих влияние хозяйственно-бытовых стоков и рекреационную на-

грузку. Исследованные озера Сулажгорская Ламба, Каменный карьер

и Четырехверстное располагаются недалеко друг от друга, однако они за-

метно отличаются по своим основным морфометрическим и гидрохимиче

ским характеристикам (Табл. 1.15).

Таблица 1.15

Морфометрические и гидрохимические показатели изученных озер

Озера*

Характеристики

61°77'

61°81'

61°75'

Координаты

34°42'

34°25'

34°44'

Длина озера (км)

0,58

0,24

0,6

Площадь зеркала озера (км²)

0,14

0,01

0,12

Максимальная ширина (км)

0,34

0,07

0,23

Максимальная глубина (м)

13,0

5,2

4,6

Средняя глубина (м)

6,7

3,4

3,2

P_общ, мкг*л^-1

NO-3, мгN*л^-1

0,03

0,04

0,10

N_общ, г*л^-1

0,5

0,7

Электропроводность, mSm*cm^-1

300

124

196

Цветность, Co-Pt°

100

8,0

7,0

7,5

* Обозначения:

- оз. Каменный Карьер,

- оз. Сулажгорская Ламба,

3 - оз. Четырехверстное.

Пробы фитопланктона отбирались с поверхностного горизонта. Отбор

проб перифитона производился с воздушно-водных и погруженных макро-

фитов, а также с камней. Изучение альгофлоры включало анализ флори

стического состава, экологию и распределение водорослевых сообществ.

Для получения количественных характеристик определялась численность

и биомасса водорослей. Параллельно в ходе исследований определялось

содержание хлорофилла a стандартным спектрофотометрическим мето-

дом.

Озеро Четырехверстное. В фитопланктоне озера определено 95 ви-

дов, относящихся к 6 отделам. Среди доминантов отмечены диатомовые

(Fragilaria crotonensis), эвгленовые (Trachelomonas volvocina, Tr. planctonica)

и сине-зеленые (Oscillatoria agardhii) водоросли.

Видовое богатство фитоперифитона в оз. Четырехверстное формируют

диатомовые водоросли. Среди них по численности доминируют типичные

прикрепленные формы: Cocconeis placentula и Achnanthes minutissima, а так-

же литеральные планктонные виды - Melosira varians и Fragilaria capucina.

Максимальная биомасса отмечена при доминировании в группировках зеле-

ных нитчатых водорослей (Cladophora glomerata).

В зоопланктоне отмечено 33 вида, из них около 40 % - кладоцеры, пред-

ставители 5 различных семейств. Доминирующим по числу видов (5) явля-

ется сем. Chydoridae. Среди веслоногих ракообразных отмечены озерные

пелагические виды Eudiaptomus gracilis, E. graciloides, Th. oithonoides и ти-

пичные представители зарослево-прибрежного комплекса

(E. serrulatus,

Acanthocyclops viridis, M. albidus и др.). Коловратки входят в число 5 семейств,

среди которых наибольшее количество видов принадлежит сем. Brachionidae.

Относительно высокой численностью отличаются Synchaeta pectinata,

Keratella quadrata. Количественные показатели планктонной фауны здесь до-

стигают высоких величин. Основу ее численности и биомассы в этом озере

создают ветвистоусые ракообразные.

Озеро Каменный карьер. Фитопланктон озера включает 95 видов

водорослей из пяти отделов. По численности и биомассе доминирова-

ли сине-зеленые (Microcystis viridis) и диатомовые (Aulacoseira islandica,

Asterionella formosa, Stephanodiscus astrea, Tabellaria flocculosa) водо-

росли. До 80 % биомассы создавалось мелкоклеточной цианобактерией

Microcystis viridas.

В перифитоне озера определено 37 видов водорослей. По видовому раз-

нообразию первое место принадлежит диатомовым. Зеленые и сине-зеленые

водоросли менее разнообразны и объединяют 11 видов. Однако именно

зеленые нитчатые водоросли (Cladophora glomerata) формируют биомассу

фитоперифитона.

Планктонная фауна водоема насчитывает 29 видов, среди них более по-

ловины - ветвистоусые ракообразные. Она содержит компоненты озерного

планктона (Kellicottia longispina, Asplanchna priodonta, Heterocope appendiculata,

E. gracilis, E. graciloides, Bosmina coregoni, D. brachyurum), а также обитателей

литоральной и придонной зоны озер (Lecane ungulata, Chydorus sphaericus,

Acroperus harpae, A. costata, M. albidus и др.). Основной элемент фауны вес-

лоногих ракообразных - Eudiaptomus. Из коловраток наибольшего обилия

(более 17 % от общей численности) летом достигал Brachionus urceus - типич-

ный обитатель мелких водоемов с повышенной сапробностью, являющийся

индикатором загрязнения воды. Количественные показатели зоопланктона

здесь значительно ниже, чем в двух других исследуемых озерах.

Озеро Сулажгорская Ламба. Фитопланктон озера насчитывает 56 видов

водорослей, представленных 6 отделами, из которых по численности преоб-

ладают сине-зеленые Anabaena flos-aquae (до 90 % численности), а по био-

массе - подвижные миксотрофы Ceratium hirundinella, а также представители

р. Euglena, эвгленовые Trachelomonas volvocinum. Уровень количественного

развития фитопланктона в озере сравнительно высок (Табл. 1.16).

Таблица 1.16

Количественные показатели фитопланктона исследованных малых

водоемов (N - численность, тыс. кл.*л^-1; B - биомасса, г*м^-3 фитопланк-

тона; Chl a - концентрация хлорофилла а, мг*м^-3)

Озера

Chl a

Ламба

3344

1,19

11,36

Четырехверстное

388

0,35

7,15

Каменный Карьер

3524

0,19

1,68

Для оз. Ламба свойственна бедность видового состава и низкая плотность

группировок фитоперифитона. Это обусловлено не только высокой цветность

воды, что снижает уровень освещенности, но и отсутствием каменистого суб-

страта. На немногочисленных макрофитах и сплавине встречено 33 вида си-

не-зеленых, зеленых и диатомовых водорослей. Причем на долю трех ацидо-

фильных, галофобных диатомовых водорослей, типичных для альгофлоры

болот и озер с низкими значениями рН, приходится более 75 % от суммарной

численности и более 90 % от суммарной биомассы.

В зоопланктоне определено 22 вида, из которых численно преобладают

эвритопные виды ракообразных (M. leuckarti, D. pulex, B. longirostris). Среди

коловраток относительно высокой численности (более 10 %) достигает круп-

ная A. priodonta. В этот период в озере отмечается самый высокий уровень

количественного развития зоопланктона. Доминирующую роль при форми-

ровании его численности и биомассы играют ракообразные.

Фитопланктон. Всего в фитопланктоне изученных озер обнаруже-

но 146 видов водорослей. Максимальное число видов (95) отмечено в оз.

Четырехверстное, а минимальное - в оз. Каменный Карьер (48). Наиболее

разнообразны Bacillariophyta, Clorophyta, Cyanophyta, Euglenophyta. Зеленые

(38) и диатомовые (26) более разнообразны в оз. Четырехверстное, эвглено-

вые (Euglena, Trachelomonas и Phacus) и криптофитовые - в оз. Ламба, сине-

зеленые - в оз. Каменный Карьер.

Средняя биомасса изменяется от 0,19 в оз. Каменный Карьер до 1,68 г*м^-3

в оз. Ламба (Табл. 3). По биомассе во всех озерах в числе доминантов были

эвгленовые, диатомовые, сине-зеленые. В оз. Сулажгорская Ламба активно

вегетировала динофитовая Ceratim hirudinella, создавая до 67 % биомассы.

В оз. Каменный карьер основным доминантом позднелетнего планктона вы-

ступала Microcystis viridas, образуя до 80 % биомассы.

Фитоперифитон. В фитоперифитоне трех исследованных водоемов опре-

делено 76 таксонов водорослей рангом ниже рода, относящихся к 47 родам,

25 семействам и 5 отделам: Euglenophyta - 1, Cyanophyta - 11, Dinophyta - 1,

Bacillariophyta - 49, Chlorophyta - 14 (Табл. 1.17). Видовое богатство альгофло-

ры определяют пеннатные диатомеи порядков Araphales и Raphales (79,6 %

определенных видов), среди которых доминировали и были наиболее посто-

янными в альгоценозах обрастаний евперифитонные формы родов Tabellaria,

Eunotia, Fragilaria, Achnanthes, и Epithemia - комплекс видов, как правило,

определяющий структуру водорослевых обрастаний в реках региона.

Таблица 1.17

Структура фитоперифитона исследованных озер

Доминанты

Озеро

TDI

Численность

Биомасса

Fragilaria capucina

Cocconeis

Melosira varians

Четырех-

placentula

2,46

2,09

1,25

Cocconeis placentula

верстное

Cladophora

Achnanthes

glomerata

minutissima

Cladophora

Melosira varians

Каменный

glomerata

2,14

2,02

1,44

Cocconeis placentula

Карьер

Melosira varians

Epithemia zebra

Tabellaria flocculosa

Tabellaria

Сулажгорская

1,98

1,52

0,99

Eunotia pectinalis

flocculosa

Ламба

Epithemia zebra

Eunotia pectinalis

S - число видов, H - индекс Шеннона, TDI - трофический диатомовый индекс,

SI - индекс Сладечека

Среди зеленых водорослей основными ценозообразователями были зиг-

немовые водоросли (Zygnema sp, Spirogyra sp, Mougeotia sp) и Cladophora

glomerata - виды, часто определяющие биомассу альгоценозов обрастаний

в реках Карелии.

Сине-зеленые водоросли достаточно разнообразны и постоянны в пе-

рифитоне всех исследованных водоемов. Среди них наряду с типичными

прикрепленными формами (Stigonema mamillosum, Tolypothrix. tenuis) встре-

чены и планктонные виды (Merismopedia tenuissima, Gomphospaeria lacustris,

Oscillatoria agardhii). Однако ни один из видов в период наблюдения не дости-

гал высокой численности.

Большая часть определенных видов (48 %) - евперифитонные формы. Они

формируют структуру группировок фитоперифитона во всех исследованных

водоемах, составляя от 50 до 75 % от числа встреченных в перифитоне озер

видов и от 61 до 97 % от их суммарной численности. Кроме евперифитонных

форм, в группировках постоянно присутствуют планктонные (31,6 %) и донные

водоросли (19,7 %).

Положение на шкале галобности известно для 61 таксона водорослей, по-

давляющее большинство которых олигогалобы. Среди них преобладают ин-

дифференты - 45-72 % от общего числа определенных в перифитоне озер

видов. Массовыми в альгоценозах являются, как правило, галофобные виды,

предпочитающие очень низкую минерализацию (до 0,02 г/л). Именно благо-

даря доминированию Tabellaria flocculosa, относительное обилие галофобных

видов в перифитоне оз. Сулажгорская Ламба достигает 28 %.

Среди индикаторов рН в перифитоне также преобладают индифферен-

ты - 62 % таксонов. Алкалифилы и ацидофилы составляют, соответственно,

23 и 15 %. Разнообразие и обилие алкалифилов было максимальным в менее

гумифицированном оз. Каменный карьер (34 % от общего числа определен-

ных видов). Из ацидофилов встречены обычные обитатели болот и торфяни-

ков - Closterium, Euastrum, Cosmarium и Eunotia. Доминантами альгоцено-

зов обрастаний являются Tabellaria fenestrata, T. flocculosa, Eunotia pectinalis

и Frustulia rhomboides.

Основа фитоперифитона в исследованных озерах сформирована относи-

тельно небольшим количеством видов. Подавляющее большинство водорос-

лей, определенных в перифитоне, - единичные формы с низкими показателя-

ми численности. При этом 30 % водорослей зарегистрированы только на одной

и 15 % - на двух станциях. К видам, доминирующим по численности, отнесе-

но 26 видов. Однако реально структуру фитоперифитона в водоемах опре-

деляют 8 видов: Melosira varians, Tabellaria flocculosa, Fragilaria capucina,

Eunotia pectinalis, Cocconeis placentula, Achnanthes minutissima, Epithemia

zebra, Cladophora glomerata. На их долю приходится более 10 % от суммар-

ной численности и биомассы фитоперифитона, формируемого в конкретных

озерах.

Эколого-географические спектры доминирующего комплекса отличаются от

выявленных для альгофлоры в целом. В его составе более разнообразны евпе-

рифитонные формы, при сохранении структуры географического спектра от-

мечается увеличение доли галофобных и ацидофильных форм. Максимальная

биомасса отмечена в оз. Каменный карьер, где доминировала Cladophora

glomerata. Размах колебаний численности в конце биологического лета

(август) достигал нескольких порядков - от 0,01×10³ до 430×10⁴ кл/см², био-

масса изменялась от 0,01 до 54,4 мг/см² субстрата.

Зоопланктон. В составе зоопланктона исследованных малых водоемов

выявлено 56 видов, из которых коловраток - 17 (30 %), кладоцер - 23 (41 %),

копепод - 16 (29 %). Основной комплекс планктонных ракообразных ис-

следованных водоемов складывается из обитателей хорошо прогреваемо-

го зарослевого прибрежья и дополняющих его эвритопных видов (Daphnia

pulex, D. longispina, Ceriodaphnia guadrangula, Alona costata, A. guadrangularis,

Bosmina longirostris, Polyphemus pediculus, Eudiaptomus graciloides,

Mesocyclops leuckarti) (Табл. 1.18).

Таблица 1.18

Количественные показатели зоопланктона исследованных водоемов

N, тыс.

Доминирующие по

Доминирующие

Озеро

B, г/м³

экз./м³

численности виды

по биомассе виды

B. longirostris,

C. guadrangula,

Четырех-

145,6

C. guadrangula,

4,8

Daphnia longispina,

верстное

D. brachyurum

Polyphemus pediculus,

Daphnia pulex,

Каменный

8,1

E. graciloides,

0,32

E. graciloides

Карьер

C. guadrangula

P. pediculus

B. longirostris,

D. pulex,

Сулажгорская

439,0

D. pulex,

5,9

B. longirostris,

Ламба

M. leuckarti

Число истинно планктонных, пелагических видов невелико. В этот период

во всех водоемах наблюдается массовое размножение ракообразных и ко-

ловраток. В составе зоопланктона отмечено высокое обилие их яйценосных

самок и молоди. Значительную долю планктофауны создают эврибионтные

виды. Наибольшим видовым разнообразием зоопланктона отличаются озе-

ра Четырехверстное и Каменный карьер, где преобладают обитатели при-

брежных участков с зарослями водной растительности.

В составе планктонной фауны водоемов присутствуют представители

тепловодно-стенотермного комплекса (Diaphanosoma brachyurum, M. leuckarti,

Thermocyclops oithonoides). В зоогеографическом отношении в составе зоо-

планктона преобладают космополиты (Trichocerca longiseta, Lecane ungulata,

Asplanchna priodonta, Eucyclops serrulatus, Macrocyclops albidus, M. leuckarti,

D. pulex, Chydorus sphaericus, C. guadrangula, Acroperus harpae, B. longirostris

и др.).

В фитопланктоне выявлено 97, а в фитоперифитоне - 61 вид водо-

рослей-индикаторов сапробности. В обоих альгоценозах преобладали

β-мезосапробы и олиго-β-мезосапробы, на долю которых приходилось око-

ло 70 % от общего числа видов индикаторов. Значения индекса Сладечека

и Трофического Диатомового Индекса (TDI) изменяются, соответственно, от

0,5 до 1,0 и от 1,4 до 2,2. Это также позволяет отнести воды исследованных

озер к олигосапробной зоне и характеризовать их как условно чистые. В то

же время уровень количественного развития фитопланктона в озерах Ламба

и Четырехверстное характеризует их как мезотрофные, а оз. Каменный

Карьер позволяет отнести к олиготрофным (Китаев, 2007).

Анализ концентрации тяжелых металлов в водорослях фитоперифито-

на в исследованных городских водоемах показал, что концентрация свин-

ца и меди в фитоперифитоне оз. Каменный Карьер превышает отмеченную

в водоемах бассейна Онежского озера, находящихся в естественном состо-

янии (Табл. 1.19).

Таблица 1.19

Тяжелые металлы в водорослях перифитона водоемов

г. Петрозаводска и бассейна Онежского озера

Озера

мг/кг

Четырехверстное

1,88

6,62

19,0

88,2

8,87

Каменный Карьер

0,29

67,4

33,9

83,4

12,5

Ламба

0,18

6,71

25,3

63,4

8,23

Бассейн Онежского озера

1,01

12,82

16,54

69,74

17,21

Из 56 обнаруженных в водоемах зоопланктеров 49 (87,5 %) являлись по-

казателями качества вод. Показатели чистых вод составляли 55 % от общего

числа индикаторов. Индикаторы переходной зоны (o-β- и β-o-мезосапробы)

составляли 27 %, показатели загрязненных вод - 18 %. Коловратка Brachionus

urceus, копеподы (M. albidus, E. serrulatus, Cyclops strenuus, C. vicinus) и кла-

доцеры (D. pulex, D.longispina, Scapholeberis mucronata, Ch. sphaericus) от-

носятся к видам-индикаторам повышенной сапробности водоемов. По шка-

ле трофности, предложенной С. П. Китаевым, по биомассе зоопланктона

оз. Четырехверстное можно отнести к эвтрофному, а два остальных озера -

к мезотрофному типу водоемов.

Представления о структурной организации сообществ водных организ-

мов, о зависимости ее показателей от факторов окружающей среды необхо-

димы для для разработки систем биоиндикации качества окружающей среды.

Исследования имеют теоретическую значимость, так как отражают зависи-

мость организации сообществ водных экосистем от фактора урбанизации.

Водоемы загрязнены, относятся к различным типам трофности.

Структура и функционирование гидробиоценозов в трех водоемах

г. Петрозаводска были исследованы впервые. Выделены доминирующие

виды, проведен сравнительный анализ водоемов по степени сходства их

гидробиоценозов. Исследовано распределение гидробиоценозов в зависи-

мости от типа биотопа. Изучены сезонная и межгодовая динамики струк-

турных показателей. Показано, что структура гидробиоценозов, с одной

стороны, отражает географическое положение водосборов исследованных

озер, а с другой - зависит от высокодинамичных условий, характерных

для водоемов урбанизированных территорий. В доминирующий комплекс

входят широко распространенные эвритермные виды, характерные для та-

ежной зоны, и бореальные виды, типичные для заболоченных территорий.

Характерным при этом является однородность ведущих групп в система-

тическом отношении на фоне мозаичности распределения стенобионтных

сопутствующих видов.

Гидробиоценозы исследованных водоемов отличается незначительным

видовым разнообразием и невысокими количественными показателями, за

исключением концентраций хлорофилла а, максимальные показатели кото-

рого наблюдались в оз. Сулажгорская Ламба, а в оз. Каменный Карьер, где

прогрев воды в поверхностном слое был наибольшим, количественные по-

казатели развития фитопланктона, напротив, были самыми низкими. В фи-

топланктоне, фитоперифитоне и зоопланктоне встречены виды индикаторы

повышенной сапробности водоемов. Однако среди доминирующих преоб-

ладают широко распространенные в северных водоемах, не подверженных

антропогенной нагрузке, виды. Значения индексов сапробности, а также

структуры группировок перифитона указывает на отсутствие заметных изме-

нений. Диагностическим признаком антропогенноизмененных сообществ яв-

ляется изменение эколого-географических спектров. Отмечено увеличение

количества алкалифильных и галофильных видов. Тенденции антропогенной

трансформации альгофлоры включают также бореализацию и космополити-

зацию сообществ.

Результаты исследований могут быть использованы при составлении

экологических паспортов для водоемов, для разработки рекомендаций по

эксплуатации городских водоемов и их водосборов в различных целях: ор-

ганизации особо охраняемых территорий, парков, зон рекреации. Изучение

сообществ водных организмов в водоемах может использоваться в учебном

процессе в школах и вузах г. Петрозаводска. Полученные данные дают воз-

можность рекомендовать водоемы для городского строительства в качестве

экодизайна.

Озеро Святозеро. По данным лаборатории экологических проблем

Севера ПетрГУ по гидрохимическим показателям водные массы озера

Святозера достаточно однородны. Величина рН на всех горизонтах прак-

тически постоянна (7,05-7,10). Содержание кислорода уменьшается от по-

верхности (7,8 мг/л) ко дну (5,7 мг/л), но находится в пределах нормы для

рыбохозяйственных водоемов. Перманганатная окисляемость на повер-

хности - 7,6 мгО/л и у дна - 7,0 мгО/л. БПК на поверхности - 3,6 мгО₂/л,

у дна - 0,9 мгО₂/л. Содержание аммонийного азота 0,13 мгN/л (поверхность)

и 0,25 мгN/л (дно). Нитриты колеблются от 0,003 мгN/л (поверхность) до

0,006 мгN/л (дно). Аналогичным образом изменяются показатели нитратов

(0,19 и 0,25 мгN/л), минерального фосфора (0,010 и 0,016 мгР/л) и общего

фосфора (0,016 и 0,028 мгР/л).

В составе летней альгофлоры насчитывался 31 таксон водорослей с пре-

обладанием диатомовых (35 % от общего списка), зеленых (29 %) и сине-зе-

леных (16 %) водорослей. Средние значения численности и биомассы фи-

топланктона составляли 719,0 тыс.кл./л и 0,829 г/м³, максимальные - 1,5

млн кл./л и 1,5 г/м³. Зоопланктон представлен 28 видами. Численность зоо-

планктона изменялась от 72,2 до 176,0 тыс./экз. м³, биомасса - от 0,61 до 1,59

г/м³. В численном отношении в основном преобладают кладоцеры (42 % об-

щей численности зоопланктона). Качественный состав донной фауны опре-

деляют 9 таксонов беспозвоночных животных, в основном хирономиды (55 %

биомассы, 33 % численности). Общая численность организмов колеблется от

320 до 740 экз./м², биомасса - от 0,32 до 3,94 г/м². Токсикологический конт-

роль методом биотестирования на дафниях показал, что на обследованной

акватории озера вода характеризуется слабой токсичностью, оказывая суб-

летальное влияние на индикаторные организмы. По трофическим показате-

лям Святозеро относится к типично мезотрофному типу водоемов.

Размещенное в озере Святозеро форелевое хозяйство не оказывает не-

гативного влияния на водную толщу водоема. Отмечено непосредственно

в придонных горизонтах увеличение аммонийного азота до 0,31 мгN/л, нит-

ратов до 0,58 мгN/л и минерального фосфора до 0,42 мгР/л. Что свидетель-

ствует о накапливании продуктов жизнедеятельности гидробионтов. Однако

эти изменения находятся в пределах рыбохозяйственной нормы (ПДК NH₄-

0,5 мгN/л, NO₃- 9,1 мгN/л и Р_мин - 0,2 мгР/л). По величине токсичности воды

в районе садков не отличаются от водных масс всей акватории водоема.

Кондопожская губа Онежского озера. Гидрохимические исследования

показали, что химический состав вод Кондопожской губы Онежского озера

при их транзите через форелевые хозяйства не претерпевает существенных

изменений. Значения большинства определяемых химических параметров

вод непосредственно на садках и на удаленных от них станциях были вполне

соизмеримы и не превышают нормативные уровни, установленные для ры-

бохозяйственных водоемов. Значения рН изменялись в пределах от 7,10 до

7,35. Абсолютное содержание растворенного в воде кислорода составляло

летом 7,27-7,70 мгО₂/л на поверхности и 7,21-7,34 мгО₂/л у дна, осенью было

практически одинаковым по всей толще воды (8,34-8,97 мгО₂/л). Величины

цветности варьировали в пределах 68-74 градусов, перманганатной окисля-

емости - 8,4-12,6 мгО/л.

Содержание биохимически лабильной органики летом мало менялось

по акватории, но различалось по вертикали, значения БПК₅ в поверхност-

ных горизонтах (1,40-1,68 мгО₂/л) были несколько выше, чем в придонных

(1,05-1,45 мгО₂/л). Осенью как и летом, показатели БПК₅во всех проанали-

зированных пробах не превышали ПДКр/х (2,0 мгО₂/л) и изменялись от 1,09

до 1,67 мгО₂/л. Количество аммонийного азота колебалось в пределах 0,16-

0,28 мгN/л, нитритного - 0,001-0,006 мгN/л, нитратного - 0,14-0,29 мгN/л.

В придонном горизонте, заметно возрастало содержание фосфорных со-

единений (Р_общ.- 0,040-0,048 мгР/л, Р_мин.- 0,016-0,025 мгР/л). Однако, такое

изменение химического состава носило локальный характер и не обнаружи-

валось в радиусе 100-500 метров от фермы (Р_общ.- 0,014-0,028 мгР/л, Р_мин.-

0,008-0,020 мгР/л).

Средняя численность и биомасса фитопланктона равнялись 297 тыс. л./л

и 0,54 г/м³, основная их часть формировалась за счет диатомовых водорос-

лей. В составе зоопланктона обнаружено 32 вида. В количественном отно-

шении преобладал рачковый планктон (79 % численности и 78 % биомас-

сы). Средняя численность и биомасса зоопланктона составляли 51,2 тыс.

экз./м³ и 0,89 г/м³. В донной фауне обнаружено 12 таксонов беспозвоночных.

Доминировали (80 % общей численности и 89 % биомассы). Количественные

показатели макрозообентоса в среднем составляли: численность

494 экз./м², биомасса - 2,21 г/м². Воды исследованной акватории губы со-

ответствуют b-мезосапробным условиям в водоеме и характеризуются как

умеренно загрязненные (III класс качества вод). Токсикологический контроль

качества водной среды методом «дафниевой пробы» показал, что воды ак-

ватории садкового хозяйства по токсичности не отличаются от других райо-

нов Кондопожской губы.

Система рек Кенти, Толлоойоки, Тохтуринйоки и Корпангийоки.

Институтом водных проблем Севера Карельского научного центра РАН

в 2013 г. по договору с ОАО «Карельский окатыш» были проведены гидрохи-

мические наблюдения на водных объектах Костомукшского и Корпангского

месторождений железных руд. Целью проведенных исследований было ус-

тановить последствия попусков воды из хвостохранилища в 2012 г. на сис-

тему р. Кенти и выявить влияние разработки Корпангского месторождения

на реки Поплиярвийоки, Толлойоки, Тохтуринйоки и Корпангийоки. В 2012 г.

в систему р.Кенти было сброшено 20,2 млн м³ техногенных вод, включая

попуски воды из хвостохранилища и фильтрационные воды. Наряду с ис-

следованиями природных водных объектов были проведены наблюдения за

составом техногенных вод (рудничных вод из четырех карьеров, хвостохра-

нилища), а также водоотводных каналов (южного и северо-западного).

Рудничные воды имели высокую минерализацию (до 1830 мг/л) и от-

носились к сульфатно-кальциевому (гипсовому) типу. Другая особенность

рудничных вод - это значительное содержание азотосодержащих веществ.

Максимальные их концентрации были отмечены в воде западного карье-

ра Корпангского месторождения (NH₄₊- 54 мгN/л, NO_3-- 146 мгN/л, N_общ -

316 мгN/л), что обусловлено неполным разложением взрывчатых веществ

при буро-взрывных работах. В микроэлементном составе рудничных вод вы-

деляются такие элементы как Li (до 69 мкг/л) и Ni (110 мкг/л). В тоже время

эти воды характеризовались весьма низкими показателями содержания ор-

ганического вещества (ОВ) в том числе и БПК₅. В воде хвостохранилища так-

же как и в рудничных водах отмечалась высокая S_и(770 мг/л), значительное

содержание К⁺ (205 мг/л), сульфатов (330 мг/л), Li (109 мкг/л), Ni (11 мкг/л)

и NO_3- (7,5 мгN/л). С одной стороны это связано с тем, что в хвостохранили-

ще закачиваются рудничные воды Костомукшского месторождения, а с дру-

гой - дополнительным поступлением веществ при технологической перера-

ботке руды, поскольку вода хвостохранилища используется для оборотного

водоснабжения комбината. В многолетнем плане в рудничных водах и в воде

хвостохранилище наблюдается рост S_и, содержания К⁺, SO_42- и других пока-

зателей (Рис. 1.9). В последние два года отмечается «всплеск» содержания

азотсодержащих веществ в рудничных водах, хотя в воде хвостохранилища

их количества остаются без изменений.

Как следствие поступления в систему р. Кенти техногенных вод и прежде

всего вод из хвостохранилища, наблюдается дальнейшее изменение химичес-

ких показателей ее воды. По ионному составу вода во всех объектах системы

соответствует сульфатно-калиевому типу, то есть отвечает антропогенно-из-

мененному типу вод, который в природе не встречается. В 2013 г. S_и достигла

в верхних озерах (Окуневое, Поппалиярви) - 355-408 мг/л, нижних (Койвас,

Кенто) - 67-225 мг/л. Содержание калия в верхних озерах было около 75 мг/л,

сульфатов - 151 мг/л, а в нижних: К⁺ - 13-46 мг/л, SO_42- - 21-100 мг/л. В по

следних водоемах наблюдалась стратификация химического состава воды,

связанная с поступлением в эти озера приточных вод с их водосбора.

Рис.1.9. Многолетняя динамика ионов K⁺, HCO_3-, SO_4-2в воде

хвостохранилища

В 2013 г. было отмечено более высокое загрязнение нитратами вод р. Кенти

(в верхних озерах 2,5-3,4 мгN/л, нижних - 0,4-0,8 мгN/л) по сравнению с 2012 г.

По видимому, это связано с более высоким их содержанием в техногенных во-

дах. К тому же попуски воды из хвостохранилища в 2012 г. были больше, чем

в 2011 г. Содержание Li и Ni было также выше в 2013 г. (верхние озера Li - 35

мкг/л, Ni - 7,6 мкг/л, нижние - Li - 6-25 мкг/л, Ni - 0,3-2 мкг/л).

С учетом 6-ти показателей (содержания О₂, Li, K⁺, SO_42-, NO_3- и величи-

ны БПК₅) был рассчитан индекс загрязнения воды с использованием ПДК

элементов для рыбохозяйственных водоемов и региональных предельно

допустимых концентраций (РПДК). В РПДК учитываются не только ПДК, но

и региональные фоновые концентрации, поэтому по РПДК удается более

объективно оценить загрязнение воды, чем по ПДК. Согласно ИЗВ, рассчи-

танным по РПДК, загрязнение системы изменяется от «очень грязных» вод

(оз. Окуневое) до «загрязненных» (оз. Кенто).

Использование комбинаторных индексов загрязнения согласно действу-

ющего РД 52.24.637-2002 не позволяет однозначно оценить загрязнение сис-

темы, поскольку на их величинах в первую очередь сказываются высокие

природные концентрации Fe и Mn, характерные в целом для поверхностных

вод гумидной зоны.

Для оз. Ср. Куйто вблизи устья р. Кенти не выявлено каких-либо сущест-

венных отклонений от природных показателей, характерных водам данного

региона. Связано это с большим разбавляющим эффектом вод, поступаю-

щих в устье р. Кенти из оз. В. Куйто. Единственно - небольшое превышение

содержания К⁺ и SO_42- по сравнению с природным.

На объектах Корпангского месторождения отмечено дальнейшее уве-

личение химических показателей воды в р. Полвиярвийоки, протекающей

к югу от западного карьера (Табл. 1.20). Так, в этой реке в 2013 г. S_и достигла

207 мг/л, содержание К⁺ - 12 мг/л, SO_42- -106 мг/л, NO_3-6,7 мг/л, Li - 11 мкг/л,

Ni - 7 мкг/л. Здесь отмечается такое же загрязнение вод, что и в системе

р. Кенти. Слабое загрязнение вод имеет место и в реках Ливо и Толлойоки,

судя по содержанию нитратов в их воде. В 2013 г. впервые наблюдалось за-

грязнение рудничными водами устья р. Корпангийоки, причины которого не

совсем понятны, поскольку водотоков, связывающих их напрямую, не име-

ется. В дальнейшем требуется получить более подробную гидрохимичес-

кую информацию по этому участку. Воды р. Тохтуринйоки и истока из оз.

Корпанги соответствуют чистым, как и в предыдущие годы.

Таблица 1.20

Электропроводность, минерализация и ионный состав поверхностных

вод Корпангского месторождения в марте 2013 г.

æ,

мкСм/

Объект

ммоль-

%-экв.

см

мг/л

(25°C)

экв/л

Ca²⁺ (40) Mg²⁺ (25) Na⁺ (23) K⁺ (11)

р. Корпангийоки

0,26

6,13

(исток)

A_орг (48) HCO_3- (26) SO_42- (14) Cl^-

(6,7) NO_3- (3,3)

Ca²⁺ (45) Mg²⁺ (23) Na⁺ (19) K⁺ (7)

NH₄₊ (6,6)

р. Корпангийоки

161

1,31

13,49

(устье)

NO_3- (45) SO_42- (23) HCO_3- (16) Cl^-

(14) A_орг (2,1)

Ca²⁺ (38) Na⁺ (33) Mg²⁺ (20) K⁺ (7,2)

NH4+ (1,6)

р. Тохтуринйоки

26,81

0,43

HCO_3- (47) A_орг (36) SO_42- (8) Cl^- (6,8)

NO_3- (2)

Na⁺ (37) Ca²⁺ (36) Mg²⁺ (20) K⁺ (8,1)

пр. В. Пиенжунги-

15,65

0,32

Н. Пиенжунги

A_орг (64) HCO_3- (22) Cl^- (6,9) SO_42-

(6,9)

Ca²⁺ (55) Mg²⁺ (29) K⁺ (9,6) Na⁺ (5,5)

р. Полви-

347

213,77

3,14

SO_42- (65) HCO_3- (17) NO_3- (14) Cl^-

ярвийоки

(3,6)

Mg²⁺ (37) Ca²⁺ (36) Na⁺ (17) K⁺ (9,4)

р. Ливо (выше

0,65

8,21

оз. Полвиярви)

SO_42- (58) A_орг (20) HCO_3- (16) Cl^-

(3,4) NO_3- (1,8)

Ca²⁺ (38) Mg²⁺ (36) Na⁺ (15) K⁺ (9,3)

р. Ливо (ниже оз.

42,53

0,73

Полвиярви)

SO_42- (57) A_орг (25) HCO_3- (10) NO_3-

(4,5) Cl^- (3,4)

Ca²⁺ (40) Mg²⁺ (34) Na⁺ (16) K⁺ (9,6)

р. Толлойоки

42,97

0,72

SO_42- (54) A_орг (24) HCO_3- (13) NO_3-

(4,3) Cl^- (3,9)

Следует отметить, что рост показателей в р. Полвиярвийоки идет более

быстрыми темпами, чем это было в системе р. Кенти. Связано это с малым

расходом воды р. Полвиярвийоки. По ИЗВ, рассчитанному по РПДК, загряз-

нение р. Полвиярвийоки отвечает уровню «загрязненных» вод. Анализируя

сложившуюся ситуацию на водных объектах Корпангского месторождения,

следует отметить, что техногенные воды с этого месторождения лучше от-

водить в р. Корпангийоки, как и предусматривалось проектом. Это позволит

исключить поступление загрязняющих веществ в р. Полвиярвийоки и предо-

твратить в дальнейшем загрязнение оз. В. Куйто.

Таким образом, проведенные в 2013 г. гидрохимические наблюдения

показали дальнейшее изменение состава воды водных объектов района

Костомукши, которые связаны с эксплуатацией месторождений, заглубле-

нием карьеров и технологической переработкой руды. ОАО «Карельский

окатыш», осуществляя регулируемые попуски воды из хвостохранилища,

добивается равномерного распределения техногенной нагрузки на водные

объекты системы р. Кенти, исключая тем самым залповое загрязнение ее

водоемов.

Сточные воды Приладожья и притоков Ладожского озера. Институтом

водных проблем Севера КарНЦ РАН проведены в 2013 г. исследования

сточных вод Приладожья и притоков Ладожского озера по проекту «Чистая

Ладога» в рамках договора с АНО «Центр энергетической эффективности»,

которые позволили установить природную и антропогенную (от точечных

и рассеянных источников загрязнения) нагрузку на Ладожское озеро с тер-

ритории Карелии. Проведенные в 2013 г. исследования сточных вод, пос-

тупающих в Ладожское озеро и в его гидрографическую сеть с территории

Карелии, показали, что большинство биологических очистных сооружений

(БОС) из 14 обследованных практически не работали, за исключением

очистных сооружений городов Лахденпохья и Сортавала. Трудно судить об

эффективности работы БОС г. Питкяранта, поскольку руководство завода

«Питкяранта Палп» дважды не допустило к отбору проб.

Сравнение данных статотчетности «2-тп водхоз» с нашими по составу

сточных вод для ряда водовыпусков показало существенное расхождение

результатов (2-5-10 кратное превышение первых над вторыми). Есть ос-

нование полагать, что некоторыми предприятиями предоставляются некор-

ректные данные в государственную статотчетность. В этой связи требуется

проведение внешнего аудита по контролю состава сточных вод, особенно это

касается г. Питкяранта.

Наряду с низкой эффективностью работы БОС отмечается и слабое раз-

бавление в контрольном створе сточных вод г. Олонца, г. Лахденпохья (неочи-

щенных) и пос. Импилахти (5-9 кратное разбавление). Невысокое разбавле-

ние сточных вод было характерно для выпусков г. Сортавала (неочищенных

в оз. Аиранне), поселков Мийналанйоки, Хаапалампи и Ильинского (49-75

кратное разбавление). Наиболее высокое разбавление сточных вод наблю-

далось в контрольном створе городов Сортавала и Лахденпохья (очищенных),

поселков Киркийоки, Ихала, Рауталахти, Хелюля (более чем 100 кратное).

В качестве первоочередных водоохранных мероприятий требуется стро-

ительство очистных сооружений для неочищенных сточных вод г. Сортавала

и г. Лахденпохья, а также повышение эффективности очистки (а правильнее

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОКЛАД О СОСТОЯНИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ (2013 год) - часть 4