ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Характеристика бассейна реки Луга 8
1.1 Объект исследования 8
1.2 Рельеф и почвы 9
1.3 Растительно сть 9
1.4 Гидрологический режим 10
1.5 Ихтиофауна 13
1.6 Оборотное водоснабжение 14
1.7 Экологическое состояние 15
1.8 Лужский производственно-экспериментальный лососевый завод 16
Глава 2. Биоиндикация 23
2.1 Обзор современной гидробиологии 24
2.2 Особенности зообентоса как объекта экологического мониторинга 26
2.3 Особенности зообентоса текучих вод 27
2.4 Оценка методов экологического состояния водных объектов по
характеристикам зообентоса 28
2.3 Материалы и методы отбора проб 41
2.5 Анализ гидрохимических показателей и качества вод р. Луга 49
2.7 Анализ сравнительной оценки реки Луга по макрозообентосу в 2018-2020 годах 54
2.6 Растения-индикаторы загрязнения водоема 56
Глава 3. Исследование структуры макрозообентоса 61
3.1 Результаты исследования в г.Луга 61
3.2 Результаты исследования в г.Кингисепп 73
3.3 Результаты исследования в порту Усть-Луга 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
Водные ресурсы становятся все более дефицитными, а их качество снижается быстрыми темпами. В результате, стало сложно обеспечить достаточное водоснабжение и водопользование. Эта актуальная проблема обусловлена в основном двумя факторами: загрязнением источников воды и неэффективной практикой управления водными ресурсами.
В прошлом круговорот воды в биосфере поддерживал равновесие. Океаны получали из рек равное количество воды и теряли ее в результате испарения. Эта гармония сохранялась до тех пор, пока климат оставался стабильным, сохраняя размеры рек и уровень воды в озерах. Однако развитие цивилизации нарушило этот цикл. Расширение сельского хозяйства и ирригации привело к увеличению испарения воды с поверхности земли. Как следствие, реки в южных регионах стали пересыхать, а океаны загрязняться. Дополнительным фактором стало наличие нефтяной пленки на поверхности океана, что уменьшило количество воды, испаряющейся в атмосферу. Все эти изменения пагубно сказались на обеспеченности биосферы водой. Засухи стали более частыми, что привело к таким экологическим катастрофам, как длительные и катастрофические засухи в пустынных районах. Кроме того, даже та пресная вода, которая возвращается с суши в океан, часто оказывается загрязненной. Малые реки, служащие основным источником питьевой воды, особенно страдают от загрязнения, вызванного в основном промышленной деятельностью.
Река Луга, расположенная в Ленинградской области, является одной из рек, впадающих в Финский залив. К сожалению, она также подвержена сильному антропогенному воздействию, что делает ее уязвимой для загрязнения. На территории Ленинградской области река Луга проходит через два города - Кингисепп и Лугу, а также портовый поселок Усть-Луга.
Эти территории представляют потенциальную угрозу для реки с точки зрения загрязнения. По данным Комитета по природным ресурсам и Роспотребнадзора Ленинградской области, воды реки Луги характеризуются высоким уровнем загрязнения. В частности, отмечается частое повышение предельно допустимых концентраций химического потребления кислорода, нитритного азота, общего железа и меди [1].
Загрязнение воды может происходить как естественным путем, так и в результате деятельности человека. Оно может быть следствием гибели и разложения различных водных организмов, а также выделения органических веществ отдельными видами водорослей в процессе их жизненного цикла. Интересно, что эти водоросли играют определенную роль в очистке воды от органических веществ, вырабатывая кислород в процессе фотосинтеза. Однако для использования воды в хозяйственных и бытовых целях крайне важно понимать ее качество, в частности, степень и наличие загрязнений.
Мониторинг экологического состояния водных объектов в настоящее время ограничивается анализом физических и химических свойств воды. Однако такой подход не дает полного представления о состоянии экосистемы в целом. Проведение гидробиологических исследований позволяет не только расширить рамки мониторинга, но и оценить степень воздействия загрязнения на организмы, населяющие эти водоемы [1].
Одним из эффективных методов оценки качества воды является биологическая индикация. Этот подход основан на тесной взаимосвязи между свойствами воды и биоценозом водных экосистем. Различные виды, обитающие в водоемах, служат биоиндикаторами, дающими ценную информацию о состоянии окружающей среды. Основной принцип биомониторинга заключается в том, что водные организмы точно отражают сложившиеся условия окружающей среды. Виды, не способные существовать в этих условиях, исчезают, освобождая место новым видам с другими экологическими требованиями.
...
Река Луга, принадлежащая к бассейну Балтийского моря, протекает по территории Новгородской и Ленинградской областей. Имея протяженность 353 км, река Луга относится к средним рекам. Площадь ее водосборного бассейна составляет 13 200 км2. Верхнее течение реки приурочено к низким заболоченным ландшафтам. Для среднего и нижнего течения характерен холмисто-равнинный рельеф. Основные водовмещающие породы представлены песчано-гравийными материалом.
Для реки Луга характерно смешанное питание, с преобладанием снегового. Водность реки в последние несколько лет имеет тенденцию к снижению. В настоящее время река судоходна (на 182 км от устья). Река Луга имеет 33 основных притока: 17 левых и 16 правых. Среди них наиболее заметными левыми притоками являются река Саба (90 км) и река Долгая (91 км). С правой стороны выделяются такие притоки, как река Оредеш (192 км), река Ящера (78 км), река Лемовжа (48 км) и река Вруда (60 км).
Основными источниками антропогенного воздействия на экосистему реки являются города Луга и Кингисепп (крупный промышленный узел), а также порт Усть-Луга.
Нами был проведен анализ научных, архивных, нормативных и фондовых данных за трицать лет, который позволил выявить основные тенденции динамики качества вод р. Луга. Так, на данный момент качество вод оценивается 3-м классом разрядами «а» и «б» и характеризуется, как «загрязненная» и «очень загрязненная». Основными загрязнителями вод р. Луга в настоящее время выступают органические вещества (по ХПК), нитритный азот, соединения меди и железа, а в районе г. Кингисепп к ним добавляются еще и соединения цинка и марганца.
Наибольшие концентрации загрязнителей наблюдаются в створах ниже г. Кингесепп, что говорит о значительном негативном влиянии сточных вод и
поверхностного стока с территории данного населенного пункта на качество вод в реке.
В верхнем течении реки (район г. Луга) в течение последних двадцати лет максимальные превышения ПДК были характерны для ХПК - до 4,2 ПДК, азота нитритного - до 11,5 ПДК, железа общего - до 8,5 ПДК, меди - до 11 ПДК и марганца - до 15,6 ПДК.
В верхнем течении реки (район г. Кингисепп) в течение последних двадцати лет максимальные превышения ПДК были характерны для ХПК - до 3,5 ПДК, азота нитритного - до 3,2 ПДК, железа общего - до 7 ПДК, меди - до 14 ПДК, марганца - до 8,4 ПДК.
Значения УКИЗВ в створах близ г. Луга в целом имеют динамику к незначительному снижению. В отдельные годы отмечается увеличение значения УКИЗВ выше города, в отдельные, наоборот, ниже города. В последние годы (начиная с 2015 г.) отмечается рост значений УКИЗВ в створе ниже г. Луга, что говорит о росте влияния г. Луга на качество воды в реке.
Значение УКИЗВ в створе ниже г. Кингисепп на протяжении всего анализируемого периода устойчиво больше, нежели чем в створе выше населенного пункта. Данный факт свидетельствует о значительной антропогенной нагрузке промышленного узла г. Кингисепп на экосистему р. Луга. Поступающие со сточными водами г. Кингисепп и в составе поверхностного стока большие объемы загрязнителей приводят к устойчивому повышению значений УКИЗВ.
...
