ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДОЕМОВ СИСТЕМЫ РЕКИ ХИИТОЛАНЙОКИ
Л.П.Рыжков, А.В.Горохов, Л.П.Марченко, В.А.Раднаева, М.Г.Рябинкина Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск, Россия e-mail: rlp@petrsu.ru
Северное Приладожье по своим природно-климатическим условиям уникальный уголок не только нашей страны, но и всей Северной Европы.
Важнейшим направлением развития региона может стать садковое рыбоводство, интенсивно развивающееся в последнее время. Кроме того, он очень привлекателен и для развития экологического туризма, спортивного рыболовства, водного туризма и др. [11]. Территория бассейна реки Хиитоланйоки - самой южной реки западной части Карельского побережья Ладожского озера, незначительно затронутая народнохозяйственной деятельностью, интересна в этом отношении. Для оценки современного состояния реки и водоемов ее бассейна, определения возможностей и путей их использования необходимо иметь достоверные научные материалы. Комплексное исследование озерно-речной системы реки Хиитоланйоки проводилось летом 1998 года по общепринятым методикам [1,4,5,6,7,8,10,12].Река Хиитоланйоки (Асиланйоки, Кокколанйоки) берет свое начало в озере Симпелянъярви, первые 12 км она протекает по территории Финляндии, впадает в залив Расинселькя Ладожского озера. Ее длина составляет 60 км. Наиболее значительный приток - река Эняйоки длиной 29.5 км. Площадь водосбора реки составляет 1370 км2. Река имеет высокую естественную зарегулирован- ность (коэффициент озерности бассейна достигает 13.5%) и незначительную заболоченность водосбора (4%) [2,9].
Воды реки мягкие, гидрокарбонатного класса группы кальция с достаточно высоким содержанием сульфатных ионов. Величина жесткости 0.76-0.97 мг-экв/л, преобладающий катион Са2+ (10.0-11.8 мг/л), содержание Mg2+ 2.7-4.6 мг/л. Доминирующий анион гидрокарбонатный (26.8-34.4 мг/л), сульфаты обнаруживались в количестве 12.5-18.4 мг/л, хлориды - 5.5-6.4 мг/л.
Активная реакция речных вод - слабощелочная (величина рН 7.40-7.55). Насыщение воды кислородом - 8798%. Содержание двуокиси углерода на разных участках реки колебалось в широких пределах: от 6.16 до 20.24 мг/л. Величины цветности вод (24-46 град.) и перманганатной окисляемости (6.3-9.8 мгО/л) невысокие. Значения БПК5 в водах реки на всем протяжении низкие (0.81-1.63 мгО2 /л). Из минеральных форм азота доминировал аммонийный (0.21-0.28 мгК/л), нитриты (0.004-0.013 мгЖл) и нитраты (0.02-0.06 мгЖл) обнаруживались в незначительных количествах. Содержание фосфора и железа заметно увеличивалось после впадения реки Эняйоки. Концентрации Робщ. в верхней части реки 0.018-0.020 мгР/л, в нижнем течении 0.026-0.046 мгР/л, содержание железа соответственно 0.01-0.08 мгБе/л и 0.16-0.42 мгБе/л. По химическим параметрам река Хиитоланйоки - оли- гомезогумозный водоем, по степени трофности - в верхнем течении олиготрофный (до впадения притока реки Эняйоки), а на остальном протяжении - мезотрофный. Анализ полученных результатов позволяет отнести воды реки к классу водоемов с хорошим качеством вод [3].В составе фитопланктона реки отмечено 83 вида, принадлежащих к 6 типам водорослей. Диатомовые водоросли, создавая видовое разнообразие, были ведущей группой по количественным показателям развития фитопланктона (44-80% численности, 69-87% биомассы). Общая численность клеток колебалась от 194 до 550 тыс. кл./л, биомасса от 0.087 до 0.349 мг/л. Оценка качества вод с использованием индикаторных организмов свидетельствует об олиго-в-мезосапробных условиях в реке и позволяет отнести воды к группе переходных от чистых к умеренно загрязненным.
Зоопланктон реки представлен 26 видами. К числу массовых форм принадлежали Thermocyclops oithonoides, Chydorus sphaericus, Kellicottia longispina, Synchaeta kitina. Количественное развитие зоопланктона в реке низкое. Общая численность зоопланктона изменялась от 0.10 до 6.02 тыс. экз./м3, биомасса от 0.0002 до 0.006 г/м3. Основу численности составляли коловратки (83%), биомассы - циклопиды (50%) и кладоцеры (34%).
Полученные индексы сапробности с учетом индикаторных организмов зоопланктона характеризуют водные массы реки как β-мезосапробные или умеренно загрязненные.В макрозообентосе обследованных участков реки выявлено 50 таксонов беспозвоночных, относящихся к 17 группам. Наиболее разнообразны хирономиды - 27 видов, среди них доминировали Cricotopus gr. algarum, Trissocladius gr. potamophilus, Ablabesmyia gr. lentiginosa. В период исследования численность донных животных на разных участках реки составляла 664-5760 экз./м2, биомасса 0.26-27.42 г/м2. В численном отношении преобладали хирономиды (70%). Биомассу бентоса формировали в основном личинки водных насекомых, главным образом, личинки ручейников, поденок и стрекоз (до 80%), на отдельных участках реки более половины биомассы составляли двустворчатые моллюски или олигохеты. Доминирующий комплекс организмов зообентоса и значения индекса Вудивисса 4-8 характеризуют водные массы реки как олиго-в-мезосапробные или слабозагрязненные.
Озеро Тюръянъярви расположено в верхней части бассейна реки Хиитоланйоки и почти посередине рассекается государственной границей России с Финляндией. Площадь водоёма 10.88 км2 (зеркала 10.14 км2 ), максимальная длина 6.4 км, ширина 3 км, преобладающие глубины 5-11 м, максимальная 18 м.
Воды озера мягкие, жесткость ниже 1.0 мг-экв/л, содержание Са2+ 10.0-12.8 мг/л, Mg2+ 2.2-3.4 мг/л. Концентрации основных анионов колебались в узких пределах, гидрокарбонаты обнаруживались в количестве от 25.6 до 28.8 мг/л, сульфаты - от 10.6 до 12.5 мг/л, хлориды от 4.5 до 6.2 мг/л. Активная реакция поверхностных слоёв вод озера слабощелочная (7.35-7.55), на глубинах более 7.0 м - слабокислая (6.90). Насыщение воды кислородом определялось глубиной слоя: и уменьшалось от 91-97 % на поверхности до 52 - 55 % у дна. Содержание двуокиси углерода в поверхностных горизонтах было практически однородным (3.52 - 3.70 мг/л), а в придонных значительно возрастало (16.72 мг/л).
Величины цветности вод озера в основном составляли 63 - 71 градусов, перманганат- ной окисляемости - 10.8 - 13.4 мгО/л. Величины БПК5 (0.82 до 1.46 мгО2 /л) как по горизонтали, так и по вертикали изменялись в узких пределах. Среди минеральных форм азота преобладал аммонийный, содержание этих ионов в водах озера по всей толще было относительно стабильным (0.28 - 0.34 мгК/л). В поверхностных горизонтах нитриты присутствовали в количестве 0.003 мгЖл, а нитраты - 0.06 мгЖз. У дна содержание нитритов в воде увеличивалось до 0.025 мгЖл, нитратов - до 0.16 мгЖл. Количество общего фосфора в озерных водах колебалось в пределах от 0.016 до 0.026 на поверхности и от 0.026 до 0.034мгР/л на глубине. Концентрации железа в поверхностных водахозера изменялись в очень широких пределах: 0.10 MrFe/л - 0.42 MrFe/л на поверхности до 0.55- 0.71мгГе/л у дна. Водоем по основной массе вод мезогумозный, мезотрофный. По типизации водных объектов озеро можно отнести к классу водоемов с хорошим качеством вод.
В фитопланктоне озера определено 84 вида. Ведущую роль играли диатомовые водоросли с массовыми видами Asterionella formosa, Cyclotella comta, C. botanica, Rhizosolenia longiseta. В количественном отношении диатомовые составляли 65% общей численности и 74% биомассы. Численность фитопланктона в среднем по озеру составляла 2004 тыс.кл./л, биомасса - 1.551 мг/л. По уровню вегетации фитопланктона озеро является α-мезотрофным. По составу массовых индикаторных форм планктона воды озера характеризуются как олигосапробные или чистые.
Состав зоопланктона озера насчитывал 31 вид. Руководящими формами были Thermocyclops oithonoides, Eudiaptomus gracilis, Daphnia cristata, Bosmina obtusirostris, Kellicottia longispina. Средняя численность зоопланктона по озеру составила 107.2 тыс.экз./м3, биомасса - 0.88 г/м3. Доминировали как по численности (40%), так и по биомассе (58%) ветвистоусые ракообразные, главным образом за счет Daphnia cristata. По уровню развития зоопланктона озеро относится к группе водоемов олиготрофного типа.
Водные массы озера, с учетом доминирующих индикаторных видов - β- мезосапробов, можно отнести к умеренно загрязненным.В составе макрозообентоса отмечено около 20 таксонов беспозвоночных из 6 групп. Доминировали хирономиды - 14 видов, из них наиболее часто встречались Cladotanytarsus mancus, Tanytarsus gr. gregarius, Stictochironomus gr. histrio, Procladius sp.. В количественном отношении хи- рономиды составляли 69 % численности и 88 % биомассы бентоса. Средняя численность донного населения по озеру - 3726 экз./м2, биомасса - 1.46 г/м2. По величине летней биомассы бентоса водоем относится к олиготрофному типу. Водные массы озера по условиям обитания донных организмов - индикаторов сапробности можно отнести к β-мезосапробным или умеренно загрязненным.
Озеро Вейяланъярви является озеровидным расширением реки Хиитоланйоки. Длина озера 3.2 км, максимальная ширина 0.7 км, площадь 1.18 км2 , максимальная глубина 11 м, средняя - 4 м. Озеро проточное, коэффициент условного водообмена - 97.4.
Воды озера мягкие, гидрокарбонатного класса кальциевой группы. Величина жесткости 0.72-0.89 мг-экв/л, преобладающий катион Са2+ (9.0-10.0 мг/л), содержание Mg2+ 4.1-4.9 мг/л, за исключением придонного горизонта глубоководной центральной части озера, где концентрация этих ионов была ниже (2.7 мг/л). Из анионов в озерных водах преобладали гидрокарбонаты (28.1-34.6 мг/л), сульфаты обнаруживались в количестве от 10.6 до 15.5 мг/л, хлориды - от 4.5 до 8.5 мг/л. Активная реакция вод озера по всей толще слабощелочная, величина рН 7.35-7.55. Насыщение воды кислородом определялось глубиной слоя: 91-104 % на поверхности и 49 % у дна. Двуокиси углерода в поверхностных горизонтах содержалось 4.40-6.35 мг/л, в придонных - 14.96 мг/л. Величины цветности основной массы вод озера составляли 3850 градусов, перманганатной окисляемости 7.9-10.2 мгО/л. В придонных горизонтах глубоководной центральной части значения этих показателей были выше (99 градусов и 12.7 мгО/л соответственно).
Величины БПК5 колебались в достаточно широких пределах как по горизонтали, так и по вертикали (от 1.00 до 2.04 мгО2 /л). Среди минеральных форм азота доминировал аммонийный, содержание его изменялось от 0.13 до 0.19 мгМл на поверхности и от 0.24 до 0.35 мгМл у дна. Нитриты и нитраты в водах озера присутствовали в незначительных количествах (0.003-0.009 мгМл и 0.02-0.04 мгК/л соответственно). Количество общего фосфора по всей толще воды было однородным (0.20-0.29 мгР/л). Концентрации железа в месте впадения реки Хиитоланйоки были относительно высокими как на поверхности (0.32 м^е/л), так и у дна (0.36 м^е/л). В продукционных слоях центральной части озера его количество уменьшалось (0.100.17 м^е/л), но в придонных горизонтах глубоководной части содержание железа возрастало до 0.57 м^е/л. Водоем по основной массе вод мезогумозный (в придонных горизонтах присутствуют мезополи- гумозные воды), олиготрофный. По типизации водных объектов и класса качества их воды водоем можно отнести к классу хороших.В составе фитопланктона выявлено 78 таксонов. Диатомовые водоросли, определяя видовое разнообразие, составляли 60% численности и биомассы планктонной альгофлоры. Среди них доминировали представители р. Aulacasira, Nitzschia, Fragilaria. Средние по озеру количественные показатели: численность 512 тыс. кл./л, биомасса - 0.368 мг/л. По уровню вегетации фитопланктона озеро относится к ультраолиготрофным. Воды озера с учетом массовых видов-индикаторов сапробно- сти можно отнести к β-мезосапробным или умеренно загрязненным.
Видовой состав зоопланктона представлен 25 видами. Доминирующий комплекс образован видами Thermocyclops oithonoides, Chydorus sphaericus, Daphnia cristata, Kellicottia longispina. Уровень количественного развития определяли циклопиды, которые составляли около 70% численности и биомассы зоопланктона. Средняя численность организмов зоопланктона составляла 8.47 тыс.
экз./м3, биомасса - 0.07 г/м3. По уровню трофности озеро относится к ультраолиготрофному, по качеству воды озера классифицируются как β-мезосапробные или умеренно загрязненные.
В донной фауне обнаружено 28 таксонов беспозвоночных из 8 групп. Доминирующее положение как по видовому разнообразию, так и по количественному развитию занимали личинки хиро- номид (64 % численности и 38% биомассы). Руководящими видами были Cladotanytarsus mancus, Tanytarsus gr. gregarius, Cryptochironomus gr. conjungens. Заметное место в ценозах занимали олигохеты (30 % численности и 27% биомассы). Средняя численность бентоса составляла 2638 экз./м2 при средней биомассе 1.88 г/м2. По уровню развития донной фауны озеро относится к олиготроф- ным водоемам. Водные массы по показателям зообентоса характеризуются как олиго-в-мезоса- пробные или переходные от чистых к умеренно загрязненным.
Результаты исследований объектов озерно-речной системы реки Хиитоланйоки показали, что по химическим параметрам они мезогумозные, переходные от олиготрофных до мезотрофных, относятся к классу водоемов с хорошим качеством вод.
По уровню развития основных звеньев трофической цепи (фито-, зоопланктона и зообентоса) практически все изученные водоемы можно отнести к олиготрофным, только озеро Тюрьянъярви по фитопланктону является α-мезотрофным. Водные массы по качеству в целом характеризуются как переходные от чистых к умеренно загрязненным.
Проведенные комплексные исследования водоемов системы реки Хиитоланйоки показали, что экологическое состояние их вполне благоприятно для развития рыбного хозяйства, в частности садкового рыбоводства, спортивного и любительского рыболовства, туризма.
Литература
Балушкина Е.В., Винберг Г.Г., 1979. Зависимость между длиной и массой тела плактонных ракообразных //Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: Наука. С. 58 - 79.
Карпечко В.А., 1985. Водные ресурсы //Водное хозяйство Карельского Приладожья. Петрозаводск. С 12-22.
Каталог озер и рек Карелии, 2001. /Под ред. Н.Н. Филатова и А.В Литвиненко Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. С.10-15.
Китаев С.П., 2007. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. С. 205-211.
Макрушин А.В., 1974. Биологический анализ качества вод. Л.: Наука. 60 с.
Методика изучения биоценозов внутренних водоемов, 1975. М.: Наука. С.73-84.
Новиков Ю.В. и др., 1990. Методы исследования качества воды водоемов. М.: Медицина. 400 с.
Оценка качества поверхностных вод Кольского Севера по гидробиологическим показателям и данным биотестирования (практические рекомендации), 1988. Апатиты: АН СССР. 25 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. Карелия и Северо-Запад, 1978. Т.2,ч.3.Л.: Гидрометеоиздат. 983 с.
Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений, 1983. Л.: Гидрометеоиздат. 239 с.
Рыжков Л.П., 1999. Озера бассейна Северной Ладоги. Петрозаводск: Петрозаводский университет. 204 с.
Семенов А.Д., 1977. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат. 541 с.