Экологическая оценка состояния реки Амур и качество амурской рыбы

УДК 282.252.1; 5476.8 Л.М. Чухлебова

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РЕКИ АМУР И КАЧЕСТВО АМУРСКОЙ РЫБЫ

В статье приведены результаты оценки качества воды р. Амур по микробиологическим показателям в местах с высоким содержанием органического вещества.

Установлена взаимосвязь между уровнем загрязнения водной среды органическими веществами и характером бактериальной контаминации мышц и жабр амурской рыбы.

Ключевые слова: Амур, методы биоиндикации, органическое вещество, качество рыбы.

1..М. ОЬиШеЬоча

ECOLOGICAL ESTIMATION OF THE AMUR RIVER CONDITION AND AMUR FISH QUALITY

The results of the estimation of the Amur River water quality on the microbiological indicators in the places with high availability of organic matter are given in the article.

The interrelation between the level of water pollution by organic matter and the character of the bacterial contamination in the Amur fish muscles and gills is determined.

Key words: Amur, bioindication technique, organic matter, fish quality.

Амур является одной из крупнейших рек мира, основной рыбохозяйственной рекой Дальнего Востока, это водоем с уже существующим высоким уровнем фонового загрязнения, вновь поступающие токсичные соединения вызывают более серьезные нарушения в функционировании всех водных биоценозов: нарушается целостность экосистемы, накапливаются токсичные продукты трансформации, а также промежуточные соединения незавершенных природных циклов.

Цель настоящего исследования состояла в оценке состояния водной среды р. Амур и безопасности амурской рыбы.

В связи с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Дать оценку качества воды р. Амур по микробиологическим показателям в местах с высоким содержанием органического вещества.

2. Установить взаимосвязь между уровнем загрязнения водной среды органическими веществами и характером бактериальной контаминации мышц и жабр амурских рыб.

Материал и методика

Фактический материал был собран в 1998-2007 годах. Воду отбирали с поверхностных слоев батометром. Рыбу для анализов в количестве 3-5 экземпляров отлавливали с использованием ставных и жаберных сетей, ручных орудий лова. Отбор проб осуществлялся сотрудниками Амуррыбвода, Хабаровского филиала ТИНрОцентра.

Для количественного учета в воде аэробных сапрофитных микроорганизмов использовали общепринятые в микробиологии методы [5,8]. Материалом для исследования качества рыб служили мышечные ткани и жабры, приготовление к анализу которых проводили согласно нормативным требованиям [1]. Показателем общей бактериальной обсемененности мышечной ткани и жабр рыб служило количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Для оценки качества рыбного сырья использовали нормативные требования: в сырой рыбе должно содержаться не более 5-104 колониеобразующих единиц на грамм массы (КОЕ/г).

Результаты обрабатывали статистически и представляли в виде средних значений и их ошибок (М±т) [2].

Результаты исследований

Исследованиями установлено, что в водах Амура в пределах Среднеамурской низменности распределение содержания общего органического углерода (Сорг) в многолетней динамике имеет минимумы на участках Амура выше пп. Амурзет, Нагибово, Малмыж и максимумы - ниже устья р. Сунгари (правый приток р. Амур, полностью протекающий по территории КНР), городских очистных сооружений крупных городов (Хабаровск, Амурск, Комсомольск-на-Амуре) с превышением ПДК по ХПК (химическое потребление кислорода) и БПК (биохимическое потребление кислорода) в 1,2-5,0 раз и низкими соотношениями ПО/ХПК < 0,4, где По - пер-манганатная окисляемость. Пределы изменений Сорг 7-46 С/дм3. Годовая динамика содержания органического вещества (ОВ) в водах Амура характеризуется существенным увеличением их количества после летнеосенних паводков за счет аллохтонной составляющей (табл. 1). В зимнее время общее содержания ОВ уменьшается за счет снижения автохтонной органики, но вклад аллохтонного ОВ остается существенным [4].

Таблица 1

Сезонные интегральные показатели органического вещества в воде Амура

Сезон отбора Цветность, град Сорг,. мг С/ дм3 ПО, мг О/дм3 ХПК, мг О/дм3 3 м , д ^ о г м ФК, мг С/ дм3

Лето Осень Зима 125-140

Примечание: в скобках даны средние значения концентраций, ГК и ФК - гуминовые и фульвокислоты.

Речная экосистема Нижнего Амура представляет собой динамичный в пространстве и во времени открытый природный комплекс, где одну из основных ролей играют микробные сообщества, позволяющие с помощью изучения их структуры наиболее адекватно судить об экологическом состоянии водной экосистемы. В условиях многофакторного антропогенного пресса происходят значительные количественные и качественные изменения микробной флоры открытых водоемов [3].

Согласно многолетним исследованиям качества воды р. Амур по численности аэробных сапрофитных микроорганизмов поверхностные воды [8] относятся к категориям «загрязненных» и «грязных», «сильно загрязненными» и «очень грязными» признаны воды в зоне влияния р. Сунгари, а также в некоторых местах нижнего течения р. Амур (пп. Сикачи-Алян, Малышево, Верхний Нерген, Тахта) (табл. 2).

В связи с современным состоянием экосистемы реки, присутствием в ней растворимых и взвешенных ОВ природного и антропогенного происхождения особую актуальность приобретают исследования по оценке качества рыбы как объекта экологического риска для населения приамурских городов и поселков.

Рыбы Амура относятся к различным экологическим группам. В водах Амура обитает, как минимум, 118 массовых видов рыб [7].

Таблица 2

Сравнительная оценка качества воды в основном русле р. Амур по содержанию в ней аэробных сапрофитных микроорганизмов

Год Ледостав, КОЕ/мл Открытое русло, КОЕ/мл

2002 Сильно загрязненные

2003 Грязные

2004 Грязные

2005 Грязные

2006 - От слабо загрязненных до сильно загрязненных

2007 Слабо загрязненные

Примечание: - - нет данных.

Основными группами являются жилые виды (крупный и мелкий частик: Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758) - сазан, Silurus asotus (Linnaeus, 1758) - амурский сом, Esox reichertii (Dybowski, 1869) - амурская щука, Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844) - белый толстолобик, Chanodichthys erythropterus (Basi-lewsky, 1855) - верхогляд и др. и Carassius auratus (Linnaeus, 1758) - серебряный карась), полупроходные (Hypomesus olidus (Pallas, 1814) - азиатская корюшка), проходные (тихоокеанские лососи: Oncorhynchus keta (Walbaum, 1792) - летняя кета, Oncorhyncus gorbuscha (Walbaum, 1792) - горбуша, а осенью - Oncorhynchus keta (Walbaum, 1792) - осенняя кета. Доля крупного и мелкого частика в уловах рыбаков обычно составляет: амурская щука - 31%, чебак (амурский язь) - 17% и сазан - 1О%, серебряный карась - 7% [6].

По данным Амурской рыбной инспекции, значительная часть рыбы (лососевые и частиковые), выловленной на Нижнем Амуре в период с декабря 1999 по апрель 2ООО года, была забракована из-за сильного постороннего запаха. Зимой 2ОО2 года почти вся рыба, выловленная из основного русла р. Амур в Хабаровском и Нанайском районах, была с резким запахом. Специфика сезонного формирования качества воды выразилась в степени бактериального загрязнения жабр и мышечной ткани рыб [9].

Перед началом микробиологических исследований состояние рыб определяли по органолептическим показателям. В качестве гигиенических нормативов использовали санитарно-показательные микроорганизмы, к которым относится количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КMАФАнM).

Mноголетние исследования MАФАнM-методом показали, что мышцы рыб (амурский сом, конь пестрый, амурский язь, налим, сазан, амурский лещ, косатка-скрипун, серебряный карась) отличались значительной обсемененностью микроорганизмами, что возможно связано с ослаблением защитных функций рыб и интродукцией микроорганизмов через кожные покровы и жабры в мышечные ткани (табл. 3). Критический уровень бактериального загрязнения мышечных тканей отмечен у рыб, выловленных в основном русле р. Амур ниже г. Хабаровска (3,95 х 1О3 - 5,29 х 1О4 КОЕ/г).

Исследования, проведенные в период 2ОО3-2ОО5 годов в районах с повышенным техногенным загрязнением (Хабаровский район) и ниже устья р. Сунгари (п. Нижнеспасское), показали снижение видового состава частиковых рыб до минимума относительно других исследованных участков основного русла Амура.

На этом участке реки преобладали 7-8 видов рыб из 12-13 возможных: Preudobagrus ussuriensis (Dybowski, 1872) - косатка-плеть, Pelteobagrus fulvidraco (Richardson, 1846) - косатка-скрипун, Hemibarbus macu-latum (Bleeker, 1871) - конь пестрый и Hemibarbus labeo (Pallas, 1776) - конь-губарь, Chanodichthys mongoli-cus (Basilewsky, 1855) - монгольский краснопер, Rhodeus sericeus (Pallas, 1776) - обыкновенный амурский горчак.

Таблица 3

Сравнительная оценка качества амурской рыбы из основного русла р. Амур по степени обсемененности мышц

Год Кол-во иссл. рыб, экз. Количество MАФАнM, КОЕ/г

Ледостав

2002 158 110-6 630

2003 32 180-29 200 (амурский лещ - косатка-скрипун) -

2004 44 50-6 900

2005 90 143-3 950

Примечание: - - нет данных.

По биомассе эти виды в уловах составляли 90-95%, наблюдалось уменьшение размерно-весового состава групп, возможно, это связано с загрязнением Амура или с высоким браконьерским прессом населения. Вниз по течению реки видовое разнообразие рыб увеличивалось, насчитывалось уже до 20 видов, на-

блюдалось увеличение размерно-весового состава, нередки возрастные группы 4-6 лет. Отмечались внешние признаки заболевания рыб: язвы, которые могут являться и результатом травм. В целом, у 0,8% от исследованных рыб отмечены аномалии внутренних органов: гонады с перетяжками, гонады белого и синего цвета, мозаичной окраски (в норме гонады розового цвета).

С начала XX века тихоокеанские лососи составляли более половины уловов в р. Амур. Общий вылов Oncorhynchus keta ^а1Ьаит, 1792) - летней кеты, Oncorhyncus gorbuscha ^а1Ьаит, 1792) - горбуши, On-corhynchus keta ^а1Ьаит, 1792) - осенней кеты в 1950 году составлял около 20 тыс. тонн, а к настоящему времени - 3-5 тыс. тонн. В период экспедиционных работ ТИНРОцентра в июле 1999 года наблюдали гибель горбуши, летней кеты в протоке, соединяющей русло Амура и оз. Хилка. Рыба всех видов по итогам визуального осмотра была без травм. Возможно, она погибла от температурного шока, в это время в русле Амура у г. Хабаровска средняя температура воды в июле составляла 260С, в русле Амура у оз. Хилка - 260С, а в русле протоки - 180С. Рыба погибла в более холодной воде, преодолев пороговую для жизнедеятельности лососей температуру воды.

Проведенные исследования качества ценных промысловых рыб (осенней кеты), шедшей по руслу Амура от г. Николаевска-на-Амуре, поселков Тахта, Булава (Ульчский район), Верхний Нерген, Славянка (Нанайский район) до устья Амурской протоки показали, что качество и степень бактериальной обсеменен-ности мышц и жабр кеты зависели от места вылова каждого экземпляра. Так, высокая степень бактериальной обсемененности мышц и жабр была присуща особям из основного русла р. Амур и обусловлена прежде всего общим ослаблением организма вследствие длительной миграции и преодоления многочисленных стрессовых ситуаций [6]. Поступление микроорганизмов в ослабленный организм рыб через наружные покровы и жабры возможно также и из загрязненных вод, содержащих высокую численность мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (табл. 4).

Таблица 4

Сравнительная оценка качества ценных рыб Oncorhychus keta (Walbaum, 1792) Амурского водного

бассейна

Место вылова Кол-во экз. Численность МАФАнМ, тыс.КОЕ/г

Мышц ы Жаб эы

Х т ± Х т ±

р. Амур, п. Славянка 5 86,9 43,0 91,1 48,5

р. Амур, п. Тахта 3 168,0 91,0 451,0 220,0

р. Амур, п. Булава 4 22,6 12,9 82,5 43,3

р. Амур, п. Верхний Нерген 3 188,0 67,0 230,0 116,0

протока Амурская 4 68,5 15,8 144,3 83,5

протока Гассинская 4 6,3 3,5 25,0 11,2

оз. Хаванда 4 3,97 1,32 23,4 10,4

Проведенные исследования показали, что мышцы и жабры рыб из проток и пойменных озер содержали незначительное количество МАФАнМ по сравнению с теми же видами рыб из основного русла реки. Загрязняющие вещества поступают в воды Амура с загрязненными водами крупных притоков, а также с неочищенными бытовыми и промышленными стоками крупных городов Приамурья.

Заключение

Проведенные исследования показали, что степень загрязнения окружающей среды влияет на изменение бактериальной обсемененности мышечной ткани и жабр рыб. При воздействии различных органических соединений, находящихся в водной среде, могут ослабляться защитные механизмы рыб, нарушаться барьерные функции кожного покрова и жабр от внедрения сапрофитных и условно-патогенных микроорганизмов. Высокой степенью бактериальной обсемененности жабр характеризовалась рыба, чаще всего выловленная в низовьях основного русла реки Амур и ведущая придонный образ жизни.

Литература

1. Инструкция по санитарно-микробиологическому контролю производства пищевой продукции из рыбы и морских беспозвоночных № 5319-91. - Л.: Гипрорыбфлот, 1991.

2. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высш. шк., 1968. - 287.

3. Ларцева Л.В. Санитарно-микробиологическая оценка промысловых рыб Волго-Каспийского региона // Гигиена и санитария. - 1988. - № 5. - С. 12-15.

4. Левшина С.И. Растворенное и взвешенное органическое вещество вод Амура и Сунгари // Водные ресурсы. - 2008. - № 6. - Т. 15. - С. 745-753.

5. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. - М.: Наука, 1989. - 288 с.

6. Никольский Г.В. Экология рыб. - М.: Высш. шк., 1974. - 357 с.

7. Новомодный Г.В., Золотухин С.Ф., Шаров П.О. Амурские рыбы: богатство и кризис. - Владивосток: Апельсин, 2004. - 64 с.

8. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды. - М.: Высш. шк., 1983. - 280с.

9. Сезонное изменение гигиенических показателей качества рыбы реки Амур / Л.М. Чухлебова [и др.] //

Г игиена и санитария. - 2005. - № 2. С. 37-41.

УДК 635.932 В.М. Урусов, Б.С. Петропавловский

СИНТЕЗ МЕТОДОВ КЛИМАТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ И ЭКОЛОГО-ИСТОРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ФЛОР -ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТОЧКА РОСТА РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ИНТРОДУКЦИИ РАСТЕНИЙ

В статье обсуждаются экологические аспекты, целенаправленные на успех интродукции растений. Предложена методика составления экологических паспортов растений, составлена карта-схема подбора интродуцентов по аналогии климатов на территорию России с указанием сходства климата и перспективными направлениями интродукции растений.

Ключевые слова: интродукция растений, методы, флора, экологический оптимум, Дальний Восток, Приморский край.

V.M. Urusov, B.S.Petropavlovsky SYNTHESIS OF THE TECHNIQUES OF CLIMATIC ANALOGUES AND ECOLOGICAL AND HISTORICAL FLORAE ANALYSIS IS THE PERSPECTIVE GROWTH POINT OF PLANTS INTRODUCTION THEORY DEVELOPMENT

Ecological aspects task-oriented on plants introduction success are discussed in the article. The technique of plants ecological passports formation is offered and card-scheme of the strangers selection by climate analogy on the territory of Russia with climate similarity indication and plants introduction perspective directions is made.

Keywords: plants introduction, techniques, flora, ecological optimum, the Far East, Primorski Territory.

Особая роль в сохранении биологического разнообразия растительного мира принадлежит ботаническим садам и арборетумам [10]. Перспективным в разработке основ теории интродукции растений является использование законов, закономерностей и принципов фитоценологии [1]. Наиболее обещающим может быть использование знаний на популяционном уровне структурной организации растительности, места, где непосредственно происходит введение нового растения в чуждую для него среду через адаптацию растения к факторам среды с учетом стрессовых ситуаций в связи с взаимодействием инорайонных растений с аборигенными.

Введение растений в новые экологические условия связано с выяснением не только соответствия экологического оптимума, толерантности растений и новых характеристик среды, но и различий в несоответствии