Водотоки бассейна р. П. Тунгуски подверженные влиянию горных разработок.
В 2000-2001 гг. проведено комплексное обследование водных
объектов притоков р. П.Тунгуски. Все изученные водотоки (рр. Вельмо, Куромба,
и др.) (табл. 3.26) в разной степени подвержены влиянию горных работ и
относятся к горно-таежным водотокам и характеризуются всеми присущими
водотокам такого типа особенностями - узкой долиной, однорукавным
немеандрирующим руслом, стабильными каменистыми подстилающими
грунтами, высокими скоростями течения и т.д.
В загрязненных минеральными взвесями участках рек происходит редукция
ихтиоценозов – ценные лососевидные рыбы замещаются малоценными карповы-
ми и щукой (Заделёнов и др., 1989; Заделёнов, Трофимова, Космаков И., 2001 и
др.).
Таблица 3.25. Численность (N, тыс. экз./м2), биомасса (В, г/м2) зообентоса и пока- затели качества воды (Н – индекс видового разнообразия Шеннона, БИ – биотиче- ский индекс Вудивисса) водотоков бассейна р. П. Тунгуски, 2002 г.
Водоем теряет свою значимость в качестве мест нагула и нереста лососе-
видных рыб. Фактически подобные изменения отмечены для всех гидросистем,
подверженных влиянию горных работ. В наименее затронутых хозяйственной де-
ятельностью водотоках (Б. Пит, Сисим, Мана, Кимбирка) появляется елец. В во-
дотоках, испытывающих более продолжительное воздействие, происходит прак-
тически полная замена лососевидных окунем, щукой и карповыми, вплоть до
полного исчезновения ихтиофауны (приток р. Теи – р. Енашимо, р. Удерей) (За-
делёнов и др., 1989; Заделёнов, Трофимова, Космаков И., 2001; Заделёнов, Косма-
ков, Космаков В., 2001).
Таблица 3.26. Основные гидрологические характеристики исследуемых водотоков
Много- водный год р. Вельмо р. П. Тунгуска, 282 504 33800 р. Куромба р. Вельмо, 187 81 1210 19,0 233 р. Тея р. Вельмо, 194 261 8690 102,0 1190 р. Иочимо р. Тея, 56 97 1580 24,0 292 р. Енашимо р. Тея, 114 120 1690 25,4 310 р. Дюбкош р. Енашимо, 55 17 111 2,3 29 р. Дыдан р. Енашимо, 66 26 109 2,2 28 руч. Огне р. Енашимо, 48 17 120 2,4 31 руч. Безымянка р. Огне 8 28 0,6 8
руч. Севогликон
2
р. Калами (приток р. Енашимо)
13 60 2,3 17
В зависимости от степени воздействия исследуемые водотоки были
разделены на 4 группы (табл. 3.27):
1 – условно чистые (рр. Куромба, Иочимо, верхнее течение р. Теи, р. Вель-
мо выше впадения р. Теи);
2 – находящиеся в стадии восстановления водных биоценозов после полной
либо частичной рекультивации (р. Дыдан, руч. Севогликон, верхнее течение руч.
Огне);
3 – испытывающие прямое воздействие (разработка россыпных месторож-
дений – рр. Енашимо, Дюбкош, загрязнение технологическими и бытовыми вода-
ми пгт. Северо-Енисейский – руч. Безымянка);
4 – испытывающие опосредованное воздействие – участки рек, находящиеся
ниже впадения притоков, на которых производится разработка россыпных место-
рождений (р. Вельмо ниже устья р. Теи, р. Тея ниже п. Тея, руч. Огне ниже устья
р. Безымянки).
Таблица 3.27. Количественные характеристики водных сообществ и оценка каче-
ства воды изученных водотоков по выделенным группам
Ранговая оценка качества воды: - по гидрохимическим показателям
3-7, уме- ренно за- грязненная – чрезвы- чайно гряз- ная
2-3, услов- но чистая – умеренно загрязнен- ная
- по показателям микрофитопери- фитона
2, условно чистая
3, умеренно загрязнен- ная
3-6, удо- 2-3, чистая
2-3, чистая
влетвори- – удовле-
– удовле-
тельно чи- творитель-
творитель-
стая – чрез- но чистая
но чистая
вычайно грязная
2-3, чистая – удовле- творитель- но чистая
- по показателям зообентоса
1-3, пре- дельно чи- стая – удо- влетвори- тельно чи- стая
3-6, удо- 1-2, пре-
влетвори- дельно чи-
тельно чи- стая - чи-
стая – пре- стая
дельно грязная
2-3, чистая – удовле- творитель- но чистая
Анализ ранговой оценки качества воды по каждой выделенной группе водо-
токов показывает, что наиболее объективными показателями для определения ка-
чества вод текущих водотоков, загрязненных минеральными загрязнителями, яв-
ляются гидрохимическая характеристика и состояние сообществ донных беспо-
звоночных.
79
В макрозообентосе условно чистых участков рек обнаружено наибольшее
число видов (137) среди прочих групп водотоков (табл. 3.27).
Основные группы зообентоса представлены 40 видами хирономид, 33 -
поденок, 22 - ручейников, 13 - веснянок,11 - прочих двукрылых (без хирономид и мокрецов). Численность изменяется в пределах от 231 до 5394 экз./м2, в среднем 2345 экз./м2, биомасса - от 1,5 до 18,0 г/м2, в среднем - 8,0 г/м2.
Индекс видового разнообразия в пределах 2,53-4,6 свидетельствует о
разнообразной фауне дна, равномерном распределении по числу видов
представителей основных групп зообентоса, что характерно для устойчивых
биоценозов. Биотический индекс равен 8-10 (чистые и очень чистые воды).
В ихтиофауне доминируют таймень, ленок, сибирский хариус, сибирский
голец, гольян, подкаменщики (широколобки). По структуре ихтиоценозы
подобных водоемов относятся к лососевому типу, с преобладанием хариуса (до 90
% по числу и биомассе), ленка и тайменя (Бурнев, Заделёнов, 1989; Кильдюшкин,
Шуба, 1989).
По гидрохимическим показателям вода рек второй группы прозрачная (ко-
личество взвешенного вещества до 2 мг/л), слабо загрязненная неорганическими и
органическими веществами. Основное загрязнение рек обусловлено тяжелыми
металлами и нефтепродуктами. Содержание меди, марганца – 5-7 ПДК, железа -
2,3-9,7 ПДК. Нефтяное загрязнение рек достаточно высокое - 2,4-10,4 ПДК и обу-
словлено поверхностным стоком с водосборной площади. Реки являются умерен-
но загрязненными (3 класс качества воды).
Видовой состав первичных продуцентов (фитопланктона и
микрофитоперифитона) второй группы водотоков определялся 85
внутривидовыми и видовыми таксонами водорослей из 5 отделов. Наиболее
многочисленными по видовому разнообразию были диатомовые водоросли (41
видов и разновидностей) и зеленые - 23 вида. В пробах фитопланктона
присутствовало от 6 до 18 видов водорослей, максимальное количество видов
отмечено в августе и сентябре (см. табл. 3.27). Биомасса фитопланктона
изменялась в пределах 0,04-0,39 мг/л, минимальные значения биомассы - в р.
80
Дыдан в июне, максимальные - в сентябре. В биомассе фитопланктона
доминировали диатомовые водоросли (73,5-100%). Минимальное значение биомассы (0,05 мг/10см2) микрофитоперифитона зафиксировано в июне в р. Дыдан. Максимальное (12,5 мг/10см2) - в руч. Севогликон в сентябре. По
биомассе на всех станциях, кроме одной, доминировали диатомовые водоросли
(88,9-100%).
Зообентос водотоков второй группы участка беднее, чем первой и
представлен 84 видами организмов; из них: 24 вида хирономид, 20 - поденок, 16 -
ручейников, 7 - веснянок. Пределы изменения численности и биомассы – шире, чем в первой группе водотоков: 899-10293 экз./м2 и 0,1-37,6 г/м2.
Средние величины численности и биомассы равны соответственно 3782 экз./м2 и 2,3 г/м2. По сравнению с первой группой водотоков индекс видового
разнообразия сообществ зообентоса имеет пределы колебания, сдвинутые в
сторону уменьшения значений индекса: нижняя граница – 0,87, верхняя – 4,02.
Биотический индекс изменяется от 6 до 10, что определяет качество воды от
умеренного загрязнения (3 класс) до очень чистых вод (1 класс). Деградация
сообществ макрозообентоса выражается в уменьшении видового разнообразия
как за счет выпадения некоторых стенобионтных видов, так и в результате
увеличения доли нескольких эврибионтных форм в общей численности
макрозообентоса.
В водотоках второй группы происходит восстановление ихтиоценозов: в
малых реках увеличивается доля лососевидных рыб (хариуса, тайменя) по
отношению к карповым, в некоторых водотоках отмечаются широколобки
(индикаторы чистой воды).
Из водотоков третьей группы по гидрохимическим показателям наиболее
загрязненным является ручей Безымянка, который протекает в черте пгт. Северо-
Енисейска и на всем протяжении принимает коммунальные воды и стоки, сфор-
мированные на золоотвалах и отвалах горнодобывающей промышленности. Ниже
поселка в долине на естественном русле руч. Безымянка построено хвостохрани-
лище, которое отведено от ручья руслоотводным каналом. Жидкая фаза хвостовой
81
пульпы содержит токсические вещества (свинец, медь, марганец, никель, ртуть,
цианиды, родониды и др.), что делает хвостохранилище одним из наиболее опас-
ных объектов (Соет, Онищенко, 1987). Вредное воздействие жидкой пульпы ска-
зывается, в основном, на качестве подземных вод вследствие фильтрации сточных
вод из хвостохранилища. Дополнительную нагрузку на реку дают городская лив-
невая канализация и поступление шахтных вод в результате дренажа из затоплен-
ной шахты рудника. Необходимо учитывать тот факт, что геохимической особен-
ностью провинции является повышенное фоновое содержание меди, железа, цин-
ка, марганца в поверхностных и подземных водах, превышающее ПДК. По дан-
ным 1997-1999 гг. фоновые концентрации тяжелых металлов (ТМ) (на участке ре-
ки выше ЗИФ) находились в следующих пределах: железо – 2,7-6,1 ПДК, цинк –
0-1,9 ПДК, медь – 6-8 ПДК, марганец – 9-27 ПДК. На участках реки ниже ЗИФ и
ниже плотины содержание ТМ превышало фоновое в 5-10 раз. На данных участ-
ках выявлены повышенные концентрации ТМ в весеннее половодье и в летне-
осенний период относительно концентраций в зимнюю межень, что является
следствием техногенного загрязнения. Уровень загрязнения реки азотными со-
единениями, сульфатами, тяжелыми металлами в зоне локального воздействия
стоков существенно возрос в 2000 году. Так, на участках реки выше и ниже хво-
стохранилища, вплоть до самого устья, фенолы составляют 5 ПДК, железо- 70
ПДК, марганец - 1404 ПДК, цинк - 193 ПДК, кобальт - 49 ПДК, ртуть- 160 ПДК.
При существующей антропогенной нагрузке вода имеет 6-7 класс качества, очень
грязная - чрезвычайно грязная и не пригодна для всех видов водопользования. В
результате вторичного загрязнения грунта произошла полная элиминация орга-
низмов бентоса и перифитона.
Р. Енашимо на всем протяжении подвержена антропогенному воздействию.
Основное загрязнение обусловлено медью (35 ПДК), марганцем (71 ПДК), желе-
зом (14,4 ПДК), никелем (9,1 ПДК), цинком (6,3 ПДК). Качество воды определя-
ется 6-7 классами (вода очень грязная – чрезвычайно грязная). В воде среднего и
нижнего участков реки обнаружена ртуть антропогенного происхождения в коли-
честве 40-80 ПДК, которая применялась при добыче золота на протяжении мно-
82
гих десятков лет и, в конечном счете, депонировалась в донные отложения и в
настоящее время служит источником вторичного загрязнения.
Концентрация ртути в бентосных организмах на устьевом участке р. Ена-
шимо в июле равна: 0,157 мг/кг в - поденках, 0,094 мг/кг - в веснянках, 0,118 мг/кг
- в ручейниках, 0,36 мг/кг - в хирономидах. В хищной рыбе ртуть обнаружена в
концентрации: 0,076-0,178 мг/кг - в окуне, 0,022 мг/кг - в таймене, 0,0072 мг/кг - в
щуке, 0,043 мг/кг - в налиме. Содержание ртути в беспозвоночных и рыбе р. Ена-
шимо не превышает фоновые значения, указанные для слабо загрязненных вод-
ных экосистем, и свидетельствует о том, что ртуть в воде присутствует в малоак-
тивной форме (Гигиенические требования ..., 1997, Никаноров, Жулидов, 1991).
В р. Дюбкош отмечена повышенная концентрация взвешенных веществ
(выше промприбора - 47 мг/л, ниже – 429 мг/л), нитратного азота (10,6 мг/л) и ор-
ганических веществ (БПК
5
- 6,9 мг/л). Содержание тяжелых металлов, за исключе-
нием железа и меди, не превышало ПДК. Избыток в воде железа и меди связан,
главным образом, с геохимическими особенностями провинции и, в меньшей ме-
ре, с антропогенными факторами. Качество воды определяется 3 классом (вода
умеренно загрязненная).
В видовом составе фитопланктона и микрофитоперифитона третьей группы
водотоков определено 68 внутривидовых и видовых таксона водорослей из 4
отделов. Наиболее многочисленными по видовому разнообразию представлены
диатомовые водоросли. Максимальное количество видов водорослей в пробах
фитопланктона отмечено в сентябре (16 видов), в микрофитоперифитоне - в
августе (17 видов). Биомасса фитопланктона изменялась в пределах 0,03-0,37
мг/л. В биомассе фитопланктона на большинстве станций доминировали
диатомовые водоросли (95,3-99,9%). Значения индекса Шеннона в фитопланктоне
за весь сезон исследования изменялись в пределах 1,14-3,28.
Пределы изменения структурных показателей макрозообентоса водотоков,
испытывающих в настоящее время пресс от промышленной разработки золота,
сдвинуты в сторону деградирующих сообществ. При общем числе обнаруженных
видов, равном 81, число видов в основных группах снижено до 29 - хирономид, 14
83
– поденок, 8 – ручейников, 7 – веснянок. В наиболее загрязненном ручье
Безымянка на участке перед хвостохранилищем наблюдается полное отсутствие
организмов во все периоды исследований от весны к осени. В водотоках, где бентос обнаружен, его численность колеблется от 275 до 18391 экз./м2, биомасса – от 0,1 до 22,9 г/м2, индекс видового разнообразия – от 1,04 до 4,2, биотический
индекс – от 2 до 10. Из-за большого диапазона значений величин численности и
биомассы для третьей группы водотоков расчет средних значений не имеет
смысла. По показателям зообентоса воды рек третьей группы представлены всем
спектром категорий - от очень грязных до очень чистых. Оценка качества воды в
том или ином водотоке третьей группы зависит от интенсивности воздействия и
способности биоценозов рек к восстановлению.
Ихтиоценозы водотоков третьей группы подвержены редукции разной
степени – замене лососевидного комплекса (хариус, ленок, таймень) карпово-
окуневым (елец, окунь, щука, плотва) – вплоть до полного исчезновения рыбы: в
руч. Безымянка и р. Дюбкош отмечено полное отсутствие представителей
ихтиофауны, в р. Енашимо в уловах преобладали представители карповых и
окуневых, эпизодически (весной) встречались лососевидные (хариус, таймень).
Участки нижнего течения рр. Теи, Вельмо и ручья Огне относятся к четвер-
той группе водотоков. Вода рр. Теи и Вельмо характеризуется повышенной кон-
центрацией нитратного азота (0,9-2,0 мг/л). Уровень загрязнения нефтепродукта-
ми составляет 3,0-5,4 ПДК, фенолами – 2,0-5,0 ПДК. Концентрация железа, меди
сохраняется высокой: от 4,0 до 11 ПДК. Содержание марганца, никеля, свинца,
кобальта, кадмия не превышает ПДК. Ртуть в воде не обнаружена. Класс качества
воды - 3 (вода умеренно загрязненная).
В руч. Огне после впадения руч. Безымянки содержание тяжелых металлов
увеличивается в десятки раз. Качество воды на данном участке снижается до 5
класса, вода предельно загрязненная. Следует отметить значительное содержание
растворенного в воде железа – 4,08 мг/л, а также железа в виде гидроокиси, оса- жденной на поверхности галечников, слагающих русло реки (7,93 г/м2).
84
Видовой состав фитопланктона и микрофитоперифитона четвертой группы
рек определялся 114 внутривидовыми и видовыми таксонами водорослей из 5
отделов. Наиболее многочисленными по видовому разнообразию были
диатомовые водоросли (52 видов и разновидностей) и зеленые (42 вида).
Количество видов в пробах микрофитоперифитона изменялось от 1 до 29 видов.
Биомасса фитопланктона изменялась в пределах 0,02-0,16 мг/л.
В зообентосе четвертой группы водотоков общее число видов равно 77, в
том числе по группам: поденок – 21 вид, хирономид – 19, веснянок – 10, ручейников - 8. Численность изменяется в пределах от 80 до 3132 экз./м2, биомасса – от 0,1 до 21,5 г/м2, средние величины равны соответственно 850 экз./м2 и 3,1 г/м2. Величина индекса видового разнообразия изменяется в пределах от 0
(руч. Огне ниже впадения руч. Безымянки) до 3,88 (устье р. Теи). Весной в руч.
Огне ниже впадения руч. Безымянки и в устье руч. Огне отмечено полное
отсутствие бентоса. Биотический индекс зообентоса рек четвертой группы
колебался от 1 до 10 (от грязных вод до очень чистых). Ухудшение качества воды
рек 4 группы в значительной степени определяется качеством воды впадающих
притоков.
В ихтиоценозах водотоков четвертой группы доминируют представители
карпово-окуневого комплекса. Лососевидные представлены, в основном,
хищниками (тайменем); отмечено отсутствие широколобок.
Полученная информация о состоянии отдельных водотоков по разным пока-
зателям позволяет охарактеризовать их следующим образом.
Видовой состав водных ценозов в группе условно чистых рек (1) и в группе
рек, находящихся в процессе восстановления после полной или частичной ре-
культивации (2), оказался наиболее сходным (0,56-0,63) (табл. 3.28). Видовой со-
став зообентоса всех сравниваемых групп водотоков близок к составу видов, об-
наруженных в первой группе условно чистых рек (0,54-0,57). Объясняется это
тем, что именно в незатронутых антропогенным воздействием водах – наиболее
полный состав зообентоса. В прочих водотоках состав беднее за счет выпадения
стенобионтных видов. Высокое сходство фауны дна отмечено также для зообен-
85
тоса участков, испытывающих прямое (3) и опосредованное (4) воздействие за-
грязнения (0,59), что свидетельствует о высокой степени влияния загрязненных
притоков на биоценозы принимающих их рек. Все остальные сочетания сравнива-
емых участков имели значительные различия.
По гидрохимическим показателям качество воды для водотоков первой
группы соответствует 2 классу (условно чистые), для водотоков второй группы - 3
классу (умеренно-загрязненные), для водотоков третьей группы – 3, 6, 7 классам
(от умеренно-загрязненных до очень грязных, чрезвычайно грязных), для
водотоков четвертой группы - 3 и 5 классу (от умеренно загрязненных до
предельно грязных). Вода руч. Безымянки имеет 6-7 класс качества, очень грязная
- чрезвычайно грязная и не пригодна для всех видов водопользования, в
результате вторичного загрязнения через донные отложения произошла полная
редукция донных биоценозов.
ИС является итогом соотношения общей численности водорослей и числен-
ности водорослей-индикаторов сапробности, поэтому между этими показателями
должна существовать определенная связь. Замечено, что в процессе эвтрофирова-
ния водной среды в ее сообществе происходит сдвиг в сторону увеличения чис-
ленности мелкоклеточных видов и формирование мелких видов организмов дон-
ного сообщества в связи со стрессовыми воздействиями (Михеева, 1990; Щур и др.,
1998; Warwick, Clarke, 1994). Самые мелкие клетки наблюдались в микрофитопе-
рифитоне руч. Безымянки. Анализ исследования связи между количеством клеток
в миллиграмме биомассы и ИС показал наличие прямой положительной зависи-
мости для фитопланктона и микрофитоперифитона в течение всего периода ис-
следований. В августе для фитопланктона такая связь не обнаружена.
Анализ водорослей-индикаторов сапробности показал, что процент сапроб-
ных организмов от общего числа водорослей в бассейне р. Вельмо изменялся от
63% (в микрофитоперифитоне, август, сентябрь) до 85% (в микрофитоперифи-
тоне, июнь). Из общего количества водорослей-индикаторов сапробности водо-
росли х-ксено, -o-олиго, -β-бета-мезосапробы составляли 30-43%, β-мезосапробы
- от 33 до 44-%, β-мезо, -α-мезо, -р-полисапробы - от 14 до 30%. Значения ИС фи-
86
топланктона на всех станциях составляло 0,70-2,48, от β-олигосапробной до β-
мезосапробной. Для каждого месяца исследования от июня к сентябрю происхо-
дит увеличение количества проб β-мезосапробной зоны: от 22% в июне, 39% в ав-
густе до 88% в сентябре. Изменения значений ИС микрофитоперифитона состав-
ляли 0,00-2,85, от β-олигосапробной до α-мезосапробной. Увеличение ИС проис-
ходило от июня к сентябрю. Количество проб с классификацией «b-
мезосапробная зона или 3 класс качества, удовлетворительной чистоты» состав-
ляло в июне – 24%, в августе – 56% и в сентябре – 75%.
Таким образом, по состоянию биоценозов зообентоса качество воды иссле-
дуемых водотоков оценено следующим образом: водотоки первой группы – чи-
стые (1-2 класс); водотоки второй группы – умеренно загрязненные, или чистые
(3-1 классы); водотоки третьей группы – от очень грязных до очень чистых (6-1
класс); водотоки четвертой группы – от очень чистых до грязных (1-5 классы)
(табл. 3.27).
Потенциальная ихтиомасса исследуемых водоёмов определена в пределах
8,0-40,5 кг/га. Антропогенное влияние в виде техногенного воздействия в
комплексе с перепромыслом привело к напряженному состоянию популяций
ценных видов рыб.
В процессе работ установлено, что на загрязненных участках бассейна р.
Вельмо (р. Енашимо, р. Тея ниже п. Тея) произошла редукция ихтиоценозов –
лососевидный комплекс, характерный для бытовых условий подобных водотоков,
замещен карпово-окуневым.