Оценка экологического состояния малых водотоков Санкт-Петербурга по показателям зообентоса в 2019-2021 гг.

Denis Petrov; Anna Yakusheva

doi:10.21638/spbu07.2022.308

Authors

Denis Petrov St Petersburg Mining University, 2, 21-ya liniya V. O., St Petersburg, 199106, Russian Federation https://orcid.org/0000-0001-9101-7972
Anna Yakusheva St Petersburg Mining University, 2, 21-ya liniya V. O., St Petersburg, 199106, Russian Federation

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.308

Abstract

The work is devoted to the topical issue of assessing the state and changes of river ecosystems located within the boundaries of large cities and industrial agglomerations. The paper presents the results obtained during hydrobiological studies on small rivers of St. Petersburg (Russian Federation) in 2019-2021. The application of bioindication methods is substantiated in order to assess long-term changes in aquatic ecosystems under conditions of increasing anthropogenic load. Various characteristics of the community of benthic invertebrates are used as biological indicators of the state of hydroecosystems. Benthos samples were taken on eight small watercourses of the city, which are both tributaries of the Neva River of various orders (the Okhta, Slavyanka, Chernaya Rechka, Lubya, Okkervil, Volkovka rivers) and delta watercourses (the Smolenka and Karpovka rivers). The paper provides a brief description of the studied water bodies and sampling sites. A number of biotic metrics and biotic indices used for bioindication purposes both in Russia and abroad have been identified. It is noted that the unstable hydrochemical regime and low flow velocity in the small watercourses of the Neva River delta contribute to the intensification of the accumulation of sediments with high concentrations of ecotoxicants, which negatively affects both quantitative and qualitative characteristics of biocenoses. In some watercourses re is a complete absence of bottom invertebrates, which can be assessed as an ecological disaster. When assessing water quality by quantitative and qualitative characteristics of communities of benthic invertebrates (Mayer index, BMWP index, some biotic metrics), it can be concluded that Okkervil River, Chernaya Rechka River and Volkovka River should be attributed to watercourses whose ecological state is extremely unfavorable. The ecological state of the rivers Karpovka River, Slavyanka River, as well as the estuaries of Okhta River and Smolenka River should be considered unfavorable. And finally, the situation in Lubya River, the source of Smolenka River and in the middle reaches of the Okhta River can be considered close to satisfactory (low quality according to BMWP or moderately polluted water according to IM).

Keywords:

bioindication, hydrobiological studies, bottom sediments, small watercourses, Neva River

Downloads

Download data is not yet available.

References

Алябина, Г. А., Басова, С. Л., Беляков, В. П., Бударин, В. Ф., Бутылин, В. П., Былина, Т. С., Ваганова, Н. Ю., Варфоломеева, И. Н., Воронцов, А. М., Вуглинский, В. С., Гальцова, В. В., Глухова, С. Э., Гронская, Т. П., Дмитриев, В. В., Драбкова, В. Г., Ефремова, Л. В., Зайцева, О. В., Игнатьева, Н. В., Канцарина, О. В., Кобелева, Н. И., Ковалева, В. В., Кондратьев, С. А., Кудерский, Л. А., Кулангиева, Л. В., Куриленко, В. В., Кучер, А. И., Ланге, Н. И., Леонова, М. В., Литова, Т. Э., Макарцева, Е. С., Малышев, В. В., Мелентьев, К. В., Михайленко, Р. Р., Моисеенков, А. И., Никанорова, М. Н., Новиков, А. Н., Огарков, П. И., Осмоловская, Н. Г., Павлова, О. А., Петрова, Г. В., Прыткова, М. Я., Распопов, И. М., Румянцев, В. А., Рыбалко, А. Е., Сергеева, Л. В., Силина, Н. И., Скакальский, Б. Г., Смирнова, Л. Я., Сорокин, И. Н., Степаненко, И. В., Трифонова, И. С., Федорова, Н. К., Фрумин, Г. Т., Чеботарев, Е. А., Шелутко, В. А. (2002). Водные объекты Санкт-Петербурга. Администрация Санкт-Петербурга, Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности. СПб.: Символ.

Анцулевич, А. Е., Чужекова, Т. А. (2009). Гидробиологические характеристики малых водотоков Санкт-Петербурга. В: Экологическая школа в Петергофе - наукограде Российской федерации: Биоразнообразие и биоиндикация в естественных и трансформированных экосистемах Северо-западного региона, материалы IV Региональной молодежной экологической конференции. Санкт-Петербург, 7-12.

Балушкина, Е. В. (1995). Новый метод оценки качества вод по показателям зообентоса. В: Современные проблемы гидроэкологии, тезисы конференции. СПб., 8-9.

Балушкина, Е. В. (2004). Изменение структуры сообществ донных животных при антропогенном воздействии на водные экосистемы (на примере малых рек Ленинградской области). Евразиатский энтомологический журнал, 3 (4), 276-282.

Балушкина, Е. В., Голубков, С. М. (2015). Биоразнообразие сообществ донных животных и качество вод эстуария р. Невы в условиях антропогенного стресса. Труды Зоологического института РАН, 319 (2), 229-243.

Балушкина, Е. В., Голубков, С. М. (2017). Изменение качества воды и биоразнообразия сообществ донных животных в эстуарии р. Невы под влиянием антропогенного стресса. Региональная экология, 2 (48), 5-17.

Безматерных, Д. М. (2007) Зообентос как индикатор экологического состояния водных экосистем Западной Сибири: аналит. обзор. Новосибирск: ГПНТБ СОРАН (Сер. Экология. Вып. 85).

Беляков, В. П., Бажора, А. И., Сотников, И. В. (2015). Мониторинг экологического состояния городских водоемов Санкт-Петербурга по показателям зообентоса. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 17 (6), 51-56.

Доклад об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2020 году. Под ред. Д. С. Беляева, И. А. Серебрицкого (2021). Ижевск: ООО «ПРИНТ».

Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и его продукция (1983). Л.: Лениздат.

Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 2. Зообентос (2016). Под ред. В. Р. Алексеева, С. Я. Цалолихина. М.: Товарищество научных изданий КМК.

Хейсин, Е. М. (1962). Краткий определитель пресноводной фауны. Издание 2-е, испр. и доп. М.

Экологическое состояние водоемов и водотоков бассейна реки Невы (1996). Под ред. А. Ф. Алимова, А. К. Фролова; С.-Петерб. науч. центр РАН, Ком. по экологии и природ. ресурсам Санкт- Петербурга и Ленингр. обл. СПб.: СПбНЦ РАН.

Azrina, M. Z., Yap, C. K., Rahim Ismail, A., Ismail, A. and Tan, S. G. (2006). Anthropogenic impacts on the distribution and biodiversity of benthic macroinvertebrates and water quality of the Langat river, Peninsular Malaysia. Ecotoxicology and Environmental Safety, 64 (3), 337-347. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.04.003

Bacey, J. and Spurlock, F. (2007). Biological assessment of urban and agricultural streams in the California Central valley. Environmental Monitoring and Assessment, 130 (1-3), 483-493. https://doi.org/10.1007/s10661-006-9438-8

Berezina, N. A., Gubelit, Y. I., Polyak, Y. M., Sharov, A. N., Kudryavtseva, V. A., Lubimtsev, V. A. and Shigaeva, T. D. (2017). An integrated approach to the assessment of the eastern Gulf of Finland health: A case study of coastal habitats. Journal of Marine Systems, 171, 159-171. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2016.08.013

Golubkov, S. M., Alimov, A. F., Telesh, I. V., Anokhina, L. E., Nikulina, V. N., Pavel’eva, E. B. and Panov, V. E. (2003). Functional response of midsummer planktonic and benthic communities in the Neva estuary (eastern Gulf of Finland) to anthropogenic stress. Oceanologia, 45 (1), 53-66.

Kuznetsov, V. S. and Petrov, D. S. (2017). Assessing the environmental condition of minor rivers in urban areas. Journal of Ecological Engineering, 18 (6), 110-114. https://doi.org/10.12911/22998993/76221

Malakane, K., Addo-Bediako, A. and Kekana, M. (2020). Benthic macroinvertebrates as bioindicators of water quality in the Blyde river of the Olifants river system, South Africa. Applied Ecology and Environmental Research, 18 (1), 1621-1635.

Nedeau, E. J., Merritt, R. W. and Kaufman, M. G. (2003). The effect of an industrial effluent on an urban stream benthic community: Water quality vs. habitat quality. Environmental Pollution, 123 (1), 1-13. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00363-9

Orendt, C., Wolfram, G., Adámek, Z., Jurajda, P. and Schmitt-Jansen, M. (2012). The response of macroinvertebrate community taxa and functional groups to pollution along a heavily impacted river in central Europe (Bílina river, Czech Republic). Biologia, 67 (1), 180-199. https://doi.org/10.2478/s11756-011-0158-3

Rehn, A. C. (2009). Benthic macroinvertebrates as indicators of biological condition below hydropower dams on west slope Sierra Nevada streams, California, USA. River Research and Applications, 25 (2), 208-228. https://doi.org/10.1002/rra.1121

Romanenko, V. D., Liashenko, A. V., Afanasyev, S. A. and Zorina-Sakharova, Y. Y. (2010). Biological indication of ecological status of the water bodies within Kiev city boundaries. Hydrobiological Journal, 46 (4), 3-24. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v46.i4.10

Su, Y., Li, W., Liu, L., Hu, W., Li, J., Sun, X. and Li, Y. (2021). Health assessment of small-to-medium sized rivers: Comparison between comprehensive indicator method and biological monitoring method. Ecological Indicators, 126. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107686