Рис. 2. Значения показателя состояния донного гидробиоценоза (Y)
Значения показателя могут варьировать от 100 при отсутствии в зообентосе насекомых до 0 в случае отсутствия зообентоса или представленности его исключительно приспособленными к дыханию атмосферным воздухом гидробионтами. Значение показателя изменяется не линейно, а по гиперболе (рис. 2). Показатель состояния донного гидробиоценоза (индекс ) позволяет проводить оценку в условиях разной степени заиления грунтов, и в тех случаях, когда общепринятые методы не применимы. Главным критерием состояния системы является отношение зообентонтов к кислороду в воде, поэтому данный индекс может рассматриваться как показатель эвтрофирования экосистемы. Чем ниже индекс, тем критичнее состояние водной экосистемы. Индекс, в отличие от других, является не индикатором идущего процесса эвтрофирования, а отражает уже состоявшееся негативное воздействие на водную экосистему и оценивает ее способность к восстановлению. В случае, когда зообентос представлен одной группой - олигохетами или гаммаридами и т.п. индекс равен 100, донный гидробиоценоз рассматривается как однородный, а антропогенное воздействие рассматривается как сильное однонаправленное. Например, в условиях свеже намытых песчаных грунтов после работы земснарядов складываются однородные (корофиумные или гаммаридные) псаммофильные биоценозы. Численность Corophium curvispinum на этих участках возрастает с 20-240 экз/м2 до 1800-2100 экз/м2 (Калайда, 2003).
Для проверки рабочей модели оценки показателя состояния донного гидробиоценоза (индекса ) рассчитаны его значения для участка Волжского плеса Куйбышевского водохрани-лища в районе сбросов сточных вод ОАО «МЦБК» (рис. 3). Анализ данных рис. 3 подтверждает возможность применения индекса Y для оценки состояния гидробиоценозов.
Аналогичные проверки возможности применения индекса Y проведены и для других участков: для малых родниковых водотоков индекс Y составил 50, на участке у родника - 76.7, а в Тетюшском плесе Куйбышевского водохранилища - 87. Для контрольных участков р. Казанка индекс Y составил 46.7-57.5. На контрольном участке Волжского плеса индекс Y составил 40.8-90.6.
Рис. 3. Значения показателя состояния донного гидробиоценоза (индекс Y) в Волжском плесе и во вторичном отстойнике ОАО «МЦБК»
Выводы
В условиях сильного антропогенного эвтрофирования отмечается значительная вариабельность характеристик видового разнообразия. Коэффициент вариации индексов видового разнообразия лучше отражает уровень эвтрофирования. Для оценки способности водной экосистемы к самоочистке может использоваться разработанный Индекс Y, который отражает соотношение основного комплекса видов зообентоса с разным типом дыхания: на участках наибольшего антропогенного эвтрофирования он представлен преимущественно формами насекомых, способных к атмосферному дыханию; при улучшении состояния в экотопе увеличивается разнообразие и представленность вторичноводных насекомых, причем группы, с дыханием растворенным в воде кислородом заменяют формы, потребляющие атмосферный воздух; на контрольных участках и в зонах восстановления преобладают первичноводные животные.
Литература
1. Калайда М.Л. Обеспечение качества вод в Республике Татарстан - глобальный гражданский долг каждого современного человека /Хартия земли - практический инструмент решения фундаментальных проблем устойчивого развития: сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 15-летию реализации принципов Хартии Земли в Республике Татарстан. Казань: Татар.кн.изд-во. 2016. С.148-152.
2. Калайда М.Л. Аквакультура как основа для улучшения качества вод в Республике Татарстан. Вестник НЦ БЖД. 2016. №3(29). С.115-122.
3. Калайда М.Л., Аль-Бачри Валид Сами Джавад Нормирование и контроль качества вод как важная составляющая обеспечения здоровья населения. Экологические проблемы и здоровье населения сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГСХА. 2016. С.34-38.
4. Калайда М.Л., Хамитова М.Ф. Возможности применения эйхорнии в доочистке вод целлюлозно-бумажного комбината. Часть 1. Особенности химического состава воды в Волжском плесе Куйбышевского водохранилища. Бутлеровские сообщения. 2015. Т.44. №11. С.97-103. ROI: jbc-01/15-44-11-97; M.L. Kalayda, M.F. Khamitova. The possibilities of application of eichornia in the purification of the waters of pulp and paper mill. Part 1. The specificity of chemical composition of the water in the Volga reach of the Kuibyshev reservoir. Butlerov Communications. 2015. Vol.44. No.11. P.97-103. ROI: jbc-02/15-44-11-97
5. Калайда М.Л., Хамитова М.Ф. Возможности применения эйхорнии в доочистке вод целлюлозно-бумажного комбината. Часть 2. Особенности химического состава донных отложений в Волжском плесе Куйбышевского водохранилища. Бутлеровские сообщения. 2015. Т.44. №11. С.104-112. ROI: jbc-01/15-44-11-104; M.L. Kalayda, M.F. Khamitova. The possibilities of application of eichornia in the purification of the waters of pulp and paper mill. Part 2. The specificity of chemical composition of bottom sediments in the Volga reach of the Kuibyshev reservoir. Butlerov Communications. 2015. Vol.44. No.11. P.104-112. ROI: jbc-02/15-44-11-104
6. Калайда М.Л., Хамитова М.Ф. Возможности применения эйхорнии в доочистке вод целлюлозно-бумажного комбината. Часть 3. Особенности химического состава Eichornia crassipes. Бутлеровские сообщения. 2015. Т.44. №11. С.113-121. ROI: jbc-01/15-44-11-113; M.L. Kalayda, M.F. Khamitova. The possibilities of application of eichornia in the purification of the waters of pulp and paper mill. Part 3. The specificity of chemical composition of Eichhorniacrassipes. Butlerov Communications. 2015. Vol.44. No.11. P.113-121. ROI: jbc-02/15-44-11-113
7. Калайда М.Л., Хамитова М.Ф., Новоточинов С.И. Изменение химического показателя кислорода при альголизации вод хлореллой. Бутлеровские сообщения. 2016. Т.48. №10. С.143-149. ROI: jbc-01/16-48-10-143; M.L. Kalayda, M.F. Khamitova, S.I. Novotochinov. Results of algolization of wastewater contaminated with organic substances, unicellular algae Chlorella vulgaris. Part 1. Change of сhemical oxygen density due to algolizing water by chlorella. Butlerov Communications. 2016. Vol.48. No.10. P.143-149. ROI: jbc-02/16-48-10-143
8. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН. 2003. 463с.