Экологический мониторинг реки Плавы в динамике за 1998-2022 годы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Познухов С.Н. 1Харьков Т.А. 1Макарцов Р.А. 3

---

1МБОУ "Пришненская средняя школа № 27" Щекинского района Тульской области

3МБОУ "Пришненская срредняя школа № 27" Щекинского района Тульской области

Ихер Т.П. 1

---

1МБОУ "Пришненская средняя школа № 27" Щекинского района Тульской области

Работа в формате PDF

2.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Проблема создания эффективных методов слежения за состоянием окружающей природной среды в настоящее время очень актуальная в связи с нарастающим экологическим кризисом. В ряду насущных экологических проблем особо выделяются проблемы мониторинга водных экосистем, состояние которых является «зеркалом» экологического состояния бассейнов больших и малых рек [4, 24]. Для проведения регулярных наблюдений за экологическим состоянием многочисленных водных объектов: рек, ручьев, озер и прудов – необходимо большое количество профессиональных экологов, что не могут позволить себе даже высокоразвитые страны Запада. Однако, такая информация о реальном состоянии водотоков и водоемов необходима органам местного самоуправления и природоохранным структурам. Выход из сложившейся ситуации возможен [2, 4, 6, 11].

В Тульской области в 1990-2000 гг., под руководством методистов ГОУ ДО ТО «Областной эколого-биологический центр учащихся» (далее – ОЭБЦУ) было организовано эффективное направление экологического образования путем привлечения подрастающего поколения к серьезным научным исследованиям поверхностных вод. Начиная с 1993 года, в рамках реализации эколого-образовательного проекта «Малым рекам – чистую воду» силами школьной сети в регионе проводились биомониторинговые наблюдения за водотоками по бассейнам наиболее крупных рек, протекающих вблизи мест проживания и ближайшего окружения начинающих экологов. В результате 12-летней биомониторинговой деятельности многочисленных отрядов детей, подростков, студенческой молодежи создана региональная школьная сеть мониторинга малых рек. Практически все 1682 реки, речки и ручья региона обследованы по 3 – 4 раза, в результате чего собрана уникальная база данных о реальном текущем состоянии водотоков по бассейнам наиболее крупных и средних рек региона [11,13, 27]. Реализация данного проекта оперативного биомониторингового слежения за довольно густой сетью малых рек Тульской области финансировалась областным экологическим фондом на основе ежегодно заключенных договоров о сотрудничестве с ОЭБЦУ.

Важной особенностью проекта «Малым рекам – чистую воду» стало применение школьниками различных методик оценки состояния речных экосистем, что максимально приблизило их учебно-исследовательскую деятельность к научным исследованиям, выполняемым специалистами-профессионалами [11, 13, 27]. Весьма примечательно, что большую помощь школьной сети биомониторинга малых рек оказывали специалисты Тульского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. При этом оказалось, что результаты изучения качества речных вод по гидробиологическим показателям, полученным в ходе школьного биомониторинга, хорошо коррелировали с результатами количественного химического анализа вод, выполненного региональной службой Росгидромета [3, 18, 20, 30].

В течение 1994–2004 гг. в соответствии с реализацией регионального эколого-образовательного проекта «Малым рекам – чистую воду» отрядами учащихся ряда школ Щекинского, Плавского и Тепло-Огаревского районов под руководством учителей-энтузиастов проведено детальное обследование водотоков бассейнов рек Соловы, Воронки, Плавы, Красивой Мечи, а также участков среднего течения р. Упы в пределах Щекинского района 5, 8, 31. Однако после 2004 года финансирование указанного проекта прекратилось, и мониторинговыми наблюдениями за малыми реками вблизи мест своего проживания продолжили заниматься лишь отдельные школьные отряды под руководством креативных учителей.

Актуальность исследования заключается в необходимости получения текущей информации о реальном экологическом состоянии р. Плавы, самого крупного притока р. Упы, протекающего в пределах Тепло-Огаревского, Плавского и Щекинского районов, в черноземной зоне Тульской области, в 1986 году подвергшейся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. На водосборе бассейна р. Плавы расположены сотни сельских поселений, г. Плавск – бывшее исторически известное село Сергиевское, легендарный уездный городок Крапивна – ныне село, где возрождаются замечательные культурные традиции Тульской губернии. Река Плава и целый ряд её притоков широко используются местным населением в целях любительского рыболовства, купания, орошения усадебных огородов, а также туристами для путешествий на байдаках и пр.

Весьма примечательно, что р. Плава и её притоки ни разу не обследовались тульскими службами Росгидромета для оценки экологического состояния реки, качества речных вод и донных отложений. Тем не менее, и местным жителям, и специалистам региональных природоохранных структур весьма необходимы знания о текущем реальном состоянии указанного водотока. Учитывая всё вышесказанное, считаем тему нашей исследовательской работы своевременной и весьма актуальной.

Поэтому, спустя 20 лет после несколько фрагментарного обследования указанной р. Плавы летом 2022 г. по настоятельной просьбе сотрудников департамента контроля и надзора в сфере экологии и природопользования министерства природных ресурсов и экологии Тульской области отрядом учащихся Пришненской средней школы № 27 были проведены комплексные экспедиционно-полевые работы по детальному обследованию р. Плавы с прилегающими площадями водосбора на всём протяжении водотока – от истока до устья.

Новизна исследования состояла в возрождении систематических биомониторинговых наблюдений за реками Тульской области, в частности за самым крупным притоком р. Упы – р. Плавой за всём протяжении – по единой методике оперативного биоиндикационного контроля пресноводных экосистем, что с практической точки зрения весьма удобно для освоения школьниками методов экологического мониторинга объектов водной среды региона и включения их в социально значимую исследовательскую и природоохранную деятельность.

Объектом исследования являлась экосистема р. Плавы, длина которой составляет 89-92 км, с прилегающими по берегам реки уникальными природными и культурно-историческими объектами и селитебными зонами.

Предмет исследования – анализ качества компонентов экосистемы р. Плавы на 27 контрольных участках (речных створах), установленного методами биоиндикации по макрозообентосу и микробиологической активности донных отложений.

Цель исследования – детальное эколого-гидробиологическое обследование реки Плавы, самого крупного притока реки Упы, с последующим сравнительным анализом качества компонентов речной экосистемы, установленным методами биоиндикации в предыдущие годы.

В ходе исследования решались следующие задачи: провести картографическое изучение бассейна р. Плавы, составить модель гидрографической сети водотока; провести рекогносцировочное обследование реки и установить источники загрязнения компонентов речных экосистем; провести дозиметрический контроль уровней гамма-фона на изучаемых участках реки; выполнить геоботаническое описание фитоценозов изучаемых участков реки; провести биоценотическое изучение реки с определением разнообразия бентофауны и выявлением индикаторных таксонов; дать характеристику и проанализировать биоценотические группы зообентоса изучаемого водотока; установить качество речных вод методом биоиндикации по макрозообентосу; провести экологическую диагностику самоочищающей способности микробиоты донных отложений к естественному самоочищению от загрязнения с использованием аппликационных биоиндикационных методов; проанализировать качество компонентов речной экосистемы р. Плавы в динамике за 1998 – 2022 гг.; дать оценку общего экологического состояния р. Плавы по результатам проведенного комплексного исследования.

Сроки проведения исследования. Экспедиционно-полевые работыпроведены в мае – августе 2022 г. командой учащихся Пришненской школы. После летнего сбора полевых материалов и их первичной камеральной обработки в течение 2022-2023 гг. в школьной лаборатории в рамках внеурочной деятельности начинающими экологами полученные результаты полевых и лабораторных исследований были систематизированы, обобщены, проанализированы в совокупности с результатами школьного биомониторинга, проведенного в 1998 г. и 2002 г., что дало возможность к весне 2024 г. оформить настоящий научно-исследовательский проект.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

Бассейн р. Плавы занимает всю территорию Плавского района, а также частично территории Тепло-Огаревского, Арсеньевского, Одоевского и Щекинского районов. Водосбор расположен в южной природно-экономической зоне Тульского региона. Основная часть почв – выщелоченные и оподзоленные черноземы, а также аллювиальные почвы, по поймам рек – вкрапления светло-серых лесных почв. Площадь лесов незначительна. В недрах имеются глины и строительные карбонатные материалы. Промышленные предприятия находятся в районном центре – г. Плавске: машиностроительный завод «Смычка», спиртзавод, авторемонтный и вентиляторный заводы. Сельское хозяйство специализируется на производстве зерна, картофеля, сахарной свеклы, кукурузы, молока, мяса.

Река Плава является самым крупным притоком р. Упы; по разным данным, её протяженность составляет 89-92 км. Исток реки расположен в глубоком овраге, на открытой холмистой местности в урочище Озерки, северо-восточнее д. Озерские Выселки, в юго-восточной части Тепло-Огаревского района. Примерно в 3,0 км от истока р. Плавы вблизи бывшего села Раево находится самая высокая точка Среднерусской возвышенности – 293 м над уровнем моря.

Река Плава/Плова (вместе с рекой Соловой) неоднократно упоминалась в описаниях, составленных в Разрядном приказе «Книги Большому Чертежу» первой половины XVII века (протограф 1627 года). Обе реки вытекают из обширного историко-географического региона – Куликова поля, пересекаемого с севера на юг Муравским шляхом (см. фото 1)[32]:

«… А дорога Муравской шлях лежит мимо Тулы, через засеку в Щегловы ворота. И лазят татаровя выше Тулы верст с 8 реку Шат, а перелезши Шат и речку Шиворонь, лазят реку Упу в Костомаров брод против Дедилова от Тулы 20 верст. А перелезши Упу от Костомарова броду ехать вверх по рекам; с левые стороны Муравские дороги река Упа, а на правую сторону река Солова; ехать по верх реки Мечию. А Меча река по леву Муравские дороги потекла и пала в Дон, ниже города Лебедяни верст с 8…

…А ниже Тулы верст с 3 и больши пала в Упу река Солова. А ниже Соловы верст с 6 и больши пала в Упу река Плова; а река Солова и река Плова вытекли с верху реки Мечи ис Куликова поля от Муравского шляху».

В полевом сезоне 2022 г. река Плава обследована весьма детально, по 27 створам. Ниже представлена впервые составленная нами схема гидрографической сети бассейна р. Плавы, куда включены малые и самые малые притоки, характеризующиеся постоянным водотоком, то есть не пересыхающие и не пересохшие.

ПЛАВА: руч. Озерской (правый); р. Обрашек (правый); руч. Дуброва (левый); р. Озеренка (правый); р. Плавица (левый); руч. Жадомка (правый); р Сорочка (правый); р. Мармыжка (правый); руч. Рязановский; правый); р. Локна (левый); руч. Акуловский (левый); руч. Александровка (правый); р. Крутец (правый); руч. Драгунка (правый); руч. Кутёмка (правый); р. Малынь (левый); р. Холохольня (левый); р. Тырня (левый); р. Холона (левый); р. Железница (правый); р. Гостыж (левый); руч. Бегинский (правый); р. Мармыж (левый); р. Казарка (Мокрый Казар) (левый); руч. Башевка (правый)

Бассейн р. Плавы характеризуется большим числом притоков 1 – 5 порядков. Как правобережные, так и левобережные притоки, берущие начало преимущественно на холмистых водоразделах, характеризуются довольно широкими долинами с глубоко врезанными руслами, берега сравнительно высокие, местами крутые, изредка покрытые деревьями и кустарниками. Долины малых притоков узкие, с пологими склонами, иногда эродированными. Поймы, как правило, узкие, преимущественно односторонние, изредка симметричные, покрытые луговым разнотравьем. Дно плотное глинистое, глинисто-каменистое, нередко песчаное, преимущественно сильно заиленное; на бродах и перекатах – каменистое либо песчано-каменистое. Вода преимущественно слегка мутная, со слабым травянистым запахом. В селитебных зонах отмечена тропиночная сеть, нарушенный травяной покров в местах выпаса скота и выгула домашней водоплавающей птицы.

Биомониторинговые исследования проведены на 27 участках – речных створах в соответствии с каталогом, помещенным в прил. 1. Речные створы располагались на расстоянии 2,5 – 3,5 км друг от друга; их местоположение обусловливалось привязкой к населенным пунктам либо к устьям притоков р. Плавы, что отражено на карте-схеме (см. рис. 1).

Рис. 1. Карта-схема месторасположения изучаемых

речных створов на р. Плаве

(масштаб 1 : 100000)

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

При выполнении данной работы применялись методы исследования, предусмотренные в методиках школьного экологического мониторинга объектов водной среды, разработанных в Тульском регионе для реализации указанного образовательного проекта, а также в общепринятых методиках комплексного изучения водоемов и водотоков [1, 10, 12, 14, 16, 19, 29, 32].

Материалы и оборудование: картографические материалы (карты Тульской области масштабов 1:200000 и 1:100000, карты-съёмки из космоса), дозиметры, набор для гидробиологических исследований; гидробиологический сачок и скребок; набор сит для отбора проб гидробионтов; мерная посуда; пробирки и банки стеклянные для проб гидробионтов; лупы, пинцеты, препаровальные иглы; микроскопы (цифровые, биологические); ноутбук; фототехника: Canon EOS 5D Vark II, Nikon DX 55-200.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Рекогносцировочное обследование р. Плавы

В текущем полевом сезоне экосистема р. Плавы изучалась по всему водотоку протяженностью 89 км, на 27 участках, равномерно распределенных на растояниях 2,5 – 3,0 км. Ширина реки колебалась от 3,0 –53,0 м в верховье, в начале среднего течения – до 10,0 – 15,0 м, на большей части среднего течения и ближе к низовью - до 20,0 – 25,0 м. Глубина составляла 0,5 – 1,5 м и до 2,5 – 3,0 м в омутах. Русло почти на всем протяжении закоряжено. Русловые берега в верховье и начале среднего течения пологие, далее – преимущественно высокие крутые, иногда обрывистые; по берегам редкие деревья и кустарники.

Дно реки преимущественно глинисто-каменистое либо глинистое, на отдельных участках каменисто-песчаное, иногда заиленное; ил чёрного цвета, без запаха. Вода иногда бесцветная, прозрачная, на большинстве створов – слегка мутная, сероватая, с травянистым запахом, органолептически оцененным в 1–2 балла, что является нормой для поверхностных вод суши. На участках с замедленным водотоком в воде много взвешенных веществ и одноклеточных водорослей, отчего вода имеет зелёную окраску. Температура воды составляет 10 – 13⁰ С. На подпруженных участках реки на поверхности – зелёные водоросли, вода со слабым гнилостным запахом. Вдоль русла на всем протяжении изучаемого участка – множество донных и береговых родников и родниковых ручьёв. На водной поверхности и вдоль русловых берегов – большое разнообразие водных макрофитов: водокрас лягушачий, кубышка жёлтая, рдесты, ежеголовники, местами в заводях и вдоль уреза воды наблюдаются обильные полосы ряски и многокоренника и пр.

На отдельных участках речное русло закоряжено, по берегам сильно заросло водно-болотной флорой. Русловые берега преимущественно высокие, местами сильно эродированные, подмытые, иногда топкие, заболоченные. Древесная флора вдоль русловых берегов в основном редкая, представлена ивой сереющей и ломкой, ольхой чёрной, рябиной обыкновенной, черёмухой обыкновенной, берёзой повислой и др. Проявление береговой эрозии отмечено практически по всему течению реки. Нередки по крутым берегам древней долины реки наблюдаются каменистые обнажения, сложенные известняковыми осадочными породами с глинистыми и песчаными линзами. Нередко вблизи русла реки были обнаружены стихийные карьеры по добыче песка и известняка, использующихся для нужд местного населения.

В широкой долине реки двухсторонняя пойма покрыта луговыми растениями. Невысокие склоны речной долины полого поднимаются к плакорам водосборной площади. Водосбор средне-холмистый; его почвенный покров на юге и в центральной части образован преимущественно выщелоченными и оподзоленными черноземами, на севере – серыми лесными почвами.

Река протекает преимущественно по открытой местности, на водосборах расположены сельскохозяйственные угодья и селитебные зоны. Сельскохозяйственные угодья, представленные полями хлебных злаков, технических культур, многолетними лугами, пастбищами для скота и пр. Вблизи сельских поселений русло нередко запружено, русловые берега, как правило, с редкой древесно-кустарниковой растительностью и высокими травами.

2. Инвентаризация источников загрязнения долины р. Плавы

Детальное обследование изучаемых участков р. Плавы прилегающих к ним площадей водосбора позволило установить, что загрязнение компонентов водных экосистем обусловлено природными и антропогенными факторами:

• неблагоприятным гидрологическим режимом на ряде створов (слабый водоток, зарегулирование стока автодорожными и пешеходными мостами и плотинами прудов, испарение воды с поверхности прудов и др.);

• в период летней межени массовым развитием одноклеточных водорослей, резко снижающих световой и газовый режим;

• эрозионными процессами в долине реки (смыв эрозионного материала в русло на участках течения с нарушенным травяным покровом на русловых и коренных берегах);

• площадном смывом почвы со средствами химической защиты растений на водосборе, занятом сельскохозяйственных угодьями, где нарушена барьерная функция травяного покрова;

• нарушением режима стока реки вследствие сильной закоряженности русла, завалов крупными сучьями деревьев, упавшим древостоем;

• выносом паводковыми и дождевыми водами эрозионных масс по руслам пересохших малых притоков, днищам оврагов и руслам временных ручьёв, врезающимся в речное русло Плавы;

• обильными отложениями ила на дне реки, препятствующими выходу грунтовых вод и улучшению гидрологического режима;

• замусориванием русла, берегов, поймы, нарушением травяного покрова в селитебных и рекреационных зонах;

• аварийными и залповыми сбросами недостаточно очищенных стоков Плавского спиртзавода в п. Октябрьском;

• неочищенными хозяйственно-бытовыми и канализационными стоками на рельеф в сельских поселениях, г. Плавске и его окрестностях.

Весьма примечательно, что по литературным данным [4] в течение последних 100-120 лет площадь бассейна р. Плавы сократилась в 1,5 раза из-за смыва и выноса огромного количества эрозионного материала с сельскохозяйственных угодий, где долгие годы велась вертикальная по отношению к руслу реки распашка чернозёмных почв. Этот факт повлек за собой постепенное заиливание самых малых притоков и их пересыхание, вследствие чего произошло резкое уменьшение водности и серьезное нарушение общего гидрологического режима основного водотока – реки Плавы.

3. Изучение эколого-радиационной обстановки в долине р. Плавы

В результате аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года практически вся территория бассейна р. Плавы оказалась в зоне так называемого «чернобыльского следа», характеризующегося высокой степенью пятнистости радиоактивного загрязнения цезием-137. Опираясь на официальное картографическое моделирование распределения уровней загрязнения территории Тульской области [27] и в соответствии с Законом РСФСР «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследтвие катастрофы на Чернобыльской АЭС», 1993 г., была построена карта (см. рис. 2 в прил. 3).

Анализ данной карты свидетельствует о том, что приводим верховье и большая часть среднего течения характеризуется как зона радиоактивного загрязнения с содержанием цезия -137 в пределах 1 – 5 Ku/км² в то время, как 7 участков в центральной части среднего течения оказались в зоне более высокого радиоактивного загрязнения свыше 5 Ku/км², лишь два участка в низовье реки находятся вне «чернобыльского следа».

Результаты дозиметрического контроля радиационного гамма-фона прибрежных территорий вблизи изучаемых участков р. Плавы сведены в табл. 1 (см. прил. 4) и показаны на гистограмме (рис. 3).

На основе анализа приведенной выше гистограммы приходим к выводу о том, что эколого-радиационная обстановка в долине р. Плавы остается неоднозначной. В верховье и на большей части участков среднего течения радиационный гамма-фон не превышает естественных уровней (до 0,18 мкЗв/ч), в последней части среднего течение и в низовье уровни гамма-фона имеют наиболее низкие значения (0,14 – 0,16 мкЗв/ч).

Рис. 3. Результаты дозиметрического контроля уровней

радиационного гамма-фона в долине р. Плавы

В пределах центральной части территории Плавского района практически все изучаемые участки среднего течения Плавы характеризуются уровнями гамма-фона, превышающими естественный гамма-фон (при средних значениях в диапазоне 0,21 – 0,24 мкЗв/ч), что свидетельствует о напряженности радиоэкологической обстановки в долине реки и на прилегающей водосборной площади.

4. Геоботаническое изучение фитоценозов р. Плавы

В ходегеоботанического изучения долины р. Плавы определено 89 видов прибрежно-водных и водных растений, относящихся к 57 семействам и 69 родам [7, 10, 12, 18, 39]. На изученных участках реки отмечена обильная прибрежно-водная флора преимущественно в виде сплошных полос либо куртин. Как известно, обилие водных растений зависит от освещения русла водотока: если на открытых пространствах водотоков отмечено пышное развитие растений-макрофитов, то в залесенных зонах в условиях сильного затенения русел кронами высоких деревьев водные растения встречаются довольно редко. При геоботаническом описании флоры р. Плавы определены следующие виды, распределенные по экологическим группам в зависимости от отношения растений к водному режиму (см. фотоприложение):

• целиком погруженные в воду – рдесты гребенчатый Potamogeton pectinatus L., Фриза P. friesii Rupr., пронзённолистный P. perfoliatum L., курчавый P. crispus L. и блестящий P. lucens L., роголистник погруженный Ceratophyllum demersum L., элодея канадская Elodea canadensis Rich. и пр.;

• свободно плавающие – ряски маленькая Lemna minor L. и трехдольная L. trisulca L., многокоренник обыкновенный Spirodela polyrrhiza Schleid., водокрас лягушачий Hudrocharis mormus ranae L., рдест плавающий Potamogeton natans L., горец земноводный Polygonum amphibium L.;

• прикрепленные к дну – кубышка желтая Nuphar luteum Sm., ежеголовник всплывающий Sparganium emersum Rehm., вероники поточная (поручейная) Veronica beccabunga L. и ключевая V. anagallis-aquatica L.;

• погруженные в воду частично – хвощи болотный Equisetum palustre L. и речной E. fluviatile L., осоки береговая Carex riparia L., пузырчатая C. vesicaria L., лисья C. vulpine L. и чёрная C. nigra (L.) Reichard, рогоз широколистный Typha latifolia L., аир обыкновенный Acorus calumus L., камыш лесной Scirpus sylvaticus L., стрелолист обыкновенный Sagittaria sagittifolia L., частуха подорожниковая Alisma plantago-aquatica L., сусак зонтичный Butimus umbellarus L., омежник водный Oenanthe aquatica (L.) Poir., горец перечный (водяной перец) Polygonum hydropiper L., манники плавающий Gluceria fluitans R. Br. и пышный G. spectabilis Mert. et Koch., сердечник горький Cardamine amara L., зюзник европейский Lucopus europeaus L., мята водная Mentha aquatica L. и др.

Вдоль берегов реки отмечены растения, хорошо переносящие сильное увлажнение почвы: таволга вязолистная Filipendula ulmaria (L.) Maxim., бодяк болотный Cirsium palustre (L.) Scop. , кипреи болотный Epilobium palustre L. и розовый E. roseum Schreb., чистец болотный Stachys palustrris L., вербейник обыкновенный Lysimachia vulgaris L., дербенник иволистный (плакун-трава) Lythrum salicaria L., незабудка болотная Myosotis palustris L., гравилат речной Geum rivale L., калужница болотная Caltha palustris L. и др.

В сильно затененных местах на обрывистых берегах обнаружен печеночный мох порядка маршанциевые Marchantiales; на участках рек с каменистым дном и быстрым течением на подводных объектах можно было встретить мох фонтиналис Fontinalis.

В зонах выраженного антропогенного воздействия по берегам и в поймах распространены такие виды сорной и рудеральной флоры, как крапива двудомная, лопух паутинистый, мать-и-мачеха, щавель скученный, пустырник лекарственный, чертополох курчавый, борщевик сибирский, донники белый и лекарственный, эхиноцистис дольчатый и др.

Жизненность видов растений, образующих фитоценозы на разных участках реки, оценена как нормальная (1 балл) либо пониженная (2 балла): растения нормально вегетируют, цветут, плодоносят. Проективное покрытие растений-макрофитов отличалось ажурностью; площади, занятые проекциями надземных частей растений, не превышали 25 – 40%.

Таким образом, установлено довольно богатое видовое разнообразие фитоценозов долины р. Плавы. Исключение составил ряд створов, расположенных в зонах максимального антропогенного воздействия на речную экосистему, где жизненность растений характеризовалась как низкая либо сублетальная (3 – 4 балла). В данной зоне высшая водная растительность весьма редка, а околоводные виды растений (растения-гелофиты), как правило, встречалсь в виде единичных особей либо редких куртин, образованных двумя-тремя видами растений, отличающихся высокой толерантностью к загрязнению (рдест блестящий, ряски, бодяк болотный, щавель болотный и др.).

5. Систематический анализ фауны беспозвоночных на участках р. Плавы

В ходе рекогносцировочного обследования р. Плавы на каждом изучаемом створе была собрана достаточно представительная коллекция бентофауны, насчитывающая представителей 4 типов, 6 классов, 17 отрядов, 63 семейства, 89 родов и 113 видов беспозвоночных животных, что позволило провести анализ её таксономического разнообразия, результаты которого отражены в табл. 2 (см. прил. 5).

Анализ данных табл. 2 показал, что максимальным таксономическим разнообразием выделяется тип Членистоногие Arthropoda; в 4 – 7 раз ниже аналогичные показатели разнообразия у типа Моллюски Mollusca на фоне крайне бедной фауны Плоских Plathelminthesи Кольчатых Annelidaчервей. Как выяснилось в результате составления общего списка таксономического разнообразия бентофауны и её детального систематического анализа, самым представительным классом донных беспозвоночных оказался класс Насекомые (Insecta), включающий 65 родов из 46 семейств [28] (см. табл. 3 в прил. 5 и диаграммы в прил. 6).

При анализе данных, помещенных в табл. 3, обращают на себя внимание доли в общей массе бентофауны таксонов таких отрядов, как Ручейники (Trichoptera), Подёнки (Ephemeroptera) и Веснянки (Plecoptera) – бентосные беспозвоночные, весьма требовательные к качеству речных вод. Кроме того, в бентосных сборах присутствовали и другие таксоны, относящиеся к разным отрядам и родам, чувствительные к загрязнению воды и донного грунта: личинки разнокрылых стрекоз родов Platycnemis (Плосконожка) и Calopterys(Красотка), водяной клоп Aphelochirus, личинка мухи бекасницы из сем. Leptidae, включающего единственный родAtherix, личинки мошек сем.Simuliidaeи др. Таким образом, анализ разнообразия бентофауны класса Насекомые (Insecta), представленного 46 семействами и 65 родами, свидетельствовал о относительно высоком качестве речных вод на изучаемых створах [12, 25].

6. Биоценотическое изучение фауны беспозвоночных р. Плавы

Детальное обследование изучаемых участков р. Плавы позволило выявить ряд биотопов с характерными для них биоценозами. Как известно, основными факторами, определяющими тип биотопа в реке, являются скорость течения и донный грунт 10, 12, 14, 15, 25. При изучении особенностей донного грунта и разборе проб беспозвоночных обитателей дна и толщи речных вод, а также подводных частей растений-гидрофитов, установлено следующее.

На участках с каменистым грунтом обнаружены биоценозы литореофилов, включающие плоские личинки поденок Heptageniidae, веснянок Perlodidae, Capniidae, свободноживущих ручейников Rhiacophila, Neureclipsis, Hydropsiche. Здесь можно найти мелких двустворчатых моллюсков Lucinidae (шаровок и горошинок), водяного клопа Aphelocheirus. На отмелях на камнях, корягах, ветках деревьев встречаются личинки и куколки мошек Simulium, Diamesa, ручейники в домиках Brachycentrus, Goera, Anabolia, Phriganea, плоские и червеобразные пиявки Piscicola, Glossihponia, брюхоногие моллюски Valvata, Viviparus и др.

На участках с каменисто-песчаным дном выявлены биоценозы литореофильных и псаммофильных форм фауны беспозвоночных: олигохет Tubifex, пиявок Glossiphonia, Hirudinidae, Erpobdellidae, горошинок и шаровок Pisididae, переднежаберных моллюсков-затворок Viviparus, Valvata, ракообразных бокоплава Gammarussarsi, водных клещей Hydrachnidae. Насекомые представлены личинками подёнок Polycentropus, Baetis, Ephemera, Procloeonи др., ручейников Polycentropus, Hydroptila, Brachycentrus, Leptocerus, двукрылых Simulium, Glyptotendipes, Diamesa, Orthocladinae и др., жуками и их личинками Limnius, Helmus и др., водяным клопом Aphelocheirus.

Биоценозы песчаного грунта (псаммореофильные) в отношении макрофауны бедны качественно и количественно. На дне реки обнаружены следующие формы фауны: водяной клоп Aphelocheirus, ведущий придонный образ жизни; личинки ручейников Hydropsiche, Molanna, водяных осликовAsellus, бокоплавов Gammarussarsi, брюхоногих и мелких двустворчатых моллюсков Valvatidae, Sphaleriidae и пр.

На песчаном слабо заиленном дне в мелководьях обитают ручейники в домиках Anabolia, Phriganea, Molanna; здесь обнаружены мелкие двустворчатые моллюски Sphalerium, Pisidium , водяной клопAphelocheirus, рачки Gammarussarsi, личинки стрекозыGomphus, личинки мухи бекасницыAtherix, личинки вислокрылкиSialis.

На глинистых участках изучаемой р. Плавы обнаружены такие аргеллореофильные формы фауны беспозвоночных, как личинки свободноживущего ручейника Hydropsiche, роющие личинки поденок Polymitarcis, Ephemera, Potamanthus, Palingenia, проделывающие в глине длинные ходы. Здесь же можно увидеть закапывающиеся в грунт личинки вислокрылкиSialissp., разнокрылых стрекозGomphus, Cordulia, Lebellula, Aeschna, трубочника Tubifex, червеобразных пиявокHirudidae, Erpobdellidae, моллюсков затворок Valvataи шаровок Sphalerium. В пробах глинистого грунта, взятых со дна, обнаружены также водяной ослик Asellus, личинки ручейников Brachycentrus, Goera.

На участках реки с сильно заиленным дном и слабо проточными водами биоценозы илов (пелореофильные) включали личинок поденок, вислокрылки, стрекоз дедки, бабки и коромысла, мелкие двустворчатые моллюски - горошинки и шаровки, малощетинковые черви (трубочник). Наиболее типичными представителями бентосных организмов-пелореофилов являлись личинки комаров-дергунов из рода Tendipes, называемые мотылем.

Компонентами фитореофильных биоценозов на отдельных участках р. Плавы являлись такие биоиндикаторные таксоны, как личинки поденок и равнокрылых стрекоз, плоские и червеобразные пиявки, моллюски (горошинки, шаровки, затворки), На створах водотоков со сравнительно обильной прибрежно-водной и водной растительностью на стеблях и листьях гидрофитов встречались личинки стрекоз красотки, плосконожки, лютки, стрелки, моллюсков гастропод (битиния, лужанка, затворка, живородка) – сообщество фитореофилов.

Таким образом, результаты достаточно детального анализа собранных проб зообентоса в бассейне р. Плавы, позволили распределить фауну на соответствующие биоценотические группы в зависимости от биотопов (см. табл. 1 и диаграмму в прил. 6) [15].

Таблица 1

Распределение биоценотических групп зообентоса на обследованных

участках водотоков бассейна р. Соловы (в %% от общего числа видов)

Наименование биоценоза	Число видов	% от общего числа видов
Литореофильный	17	15,1
Лито-псаммореофильный	21	18,6
Псаммореофильный	27	23,8
Аргеллореофильный	11	9,7
Пелореофильный	13	11,5
Фитореофильный	24	21,3

Анализ данных табл. 1 свидетельствует о том, что наибольшее видовое разнообразие фауны беспозвоночных наблюдается на участках с каменистым, каменисто-песчаным и песчаным дном (57,5%); фитореофильные биоценозы включают 21,3% бентосной фауны. Лишь около 20,0% проб макрозообентоса собрано на глинистых и заиленных грунтах. Учитывая полученное соотношение эколого-биоценотических групп беспозвоночных обитателей дна и толщи воды, можно сделать предварительный вывод, что изучаемые участки р. Плавы по данному показателю характеризуются относительным экологическим благополучием.

7. Гидробиологическое изучение качества речных вод

Результаты расчетов гидробиологических показателей качества речных вод изучаемого бассейна представлены в табл. 4 (см. прил. 7) [12, 14, 19]. На гистограмме, помещенной на рис. 4, отражено распределение показателей качества речных вод на изученных створах, установленных путем расчета индексов сапробности по макрозообентосу.

Рис. 4. Распределение показателя качества речных вод в р. Плаве,

установленного по индексу сапробности по макрозообентосу

Анализ эколого-гидробиологических показателей качества речных вод р. Плавы позволил констатировать следующее. В ходе биоценотического анализа экосистемы р. Плавы впервые получено наиболее полное представление о видовом разнообразии гидробионтов, обитающих в разных биотопах. Известно, что обилие или дефицит пищи влияет на видовое разнообразие водных сообществ, а также на наличие в них индикаторных таксонов донного биоценоза [5, 21]. Это отражается в изменениях величин индексов сапробности, установленных для разных участков течения реки по индикаторным таксонам макрозообентоса.

Меньшие значения индекса сапробности свидетельствуют о значительном видовом разнообразии донных биоценозов и присутствии в реке таксонов – биоиндикаторов чистых вод: личинок веснянок Plecoptera, подёнок Ephemeroptera, ручейников Trichoptera. И, наоборот, на участках р. Плавы, где величины индексов сапробности довольно велики, видовое разнообразие снижено, а сообщество зообентоса представлено организмами, способными переносить существенное загрязнение: личинками хирономид, олигохетами и др. [13, 19, 55]. Вследствие этого вариабельность индекса сапробности бентофауны довольно высока: от 1,97 до 2,92, характеризующие зоны сапробности от α-олигосапробной до α-мезосапробной с преимуществом β-мезосапробной (см. диаграмму на рис. 5).

Рис. 5. Распределение изученных створов на р. Плаве по зонам

сапробности, установленным по макрозообентосу

Результаты картографического моделирования распределения показателей качества речных вод в р. Плаве отражены карте-схеме, помещенной в прил. 7, анализ которой показал, что наибольшей степенью загрязнения характеризуются участки реки, расположенные в селитебных зонах, а также вблизи промышленных и агропромышленных предприятий, сбрасывающих в русло слабо очищенные и неочищенные стоки. Наибольшим качеством речных вод отличаются участки с редко расположенными и малонаселенными деревнями.

8. Биоиндикационное изучение самоочищающей способности

донных отложений р. Плавы

Биоиндикационным аппликационным исследованием самоочищающей способности донных отложений р. Плавы установлено следующее (см. табл. 5 в прил. ) [10, 12, 13]. Автографии на фотобумаге после 72-часовой экспозиции с пробами донного грунта реки имели в преимущественно темное окрашивание, что позволило характеризовать отложения илов на всех створах как восстановленный субстрат, характеризующийся анаэробиозом. На створах пяти створах в верховье и среднем течении реки выявлено наличие зон окисления – белых точек и пятен, свидетельствующих о проявлении аэробиоза и некотором сохранении потенциала к самоочищению от загрязнений.

Биоиндикационным исследованием образцов донного грунта после 72-часовой экспозиции с последующим весовым анализом пластинок рентгеновской пленки установлено, что на всех изучаемых участках р. Плавы наблюдается низкая и очень низкая протеазная активность микробиоты (рис. 6). Вероятнее всего, это связано с аккумуляцией в илах больших количеств загрязняющих веществ различной природы и слабым потенциалом самоочищающей способности микробиоты.

Рис. 6. Распределение показателя протеазной активности донных отложений

в р. Плаве (по проценту потери желатина на пластинках рентгеновской пленки)

Таким образом, экологическая диагностика с применением аппликационных методов свидетельствовала о медленных процессах минерализации органических веществ в донных грунтах р. Плавы, стойком анаэробиозе и практическом отсутствии протеазной активности микробиоты на фоне долговременного хронического загрязнения дна реки.

9. Анализ динамики качества речных вод и донных отложений р. Плавы

по гидробиологическим показателям

Применение комплекса биоиндикационных методов определения уровней загрязнения речных вод с помощью подсчета индекса сапробности по индикаторным таксонам макрозообентоса с последующим использованием классификационных эколого-санитарных таблиц и аппликационных методов экологической диагностики самоочищающей способности донных отложений позволило выявить следующую картину. Обобщенные результаты биомониторинговых исследований р. Плавы в течение 1998 – 2022 гг., определения гидробиологических показателей качества речных вод и микробиологических показателей качества донных отложений в течение каждого временного промежутка систематизированы и сведены в табл. 5. (см. прил. 8).

Анализ показателей качества компонентов речной экосистемы в указанной таблице позволяет судить об изменениях качества речных вод и донных отложений на контрольных створах, а также выделить экологически опасные зоны в данной экосистеме на границе вода – дно. При этом можно заметить, что в течение всего периода биомониторинговых исследований динамика качества речных вод в целом положительна, поскольку наблюдается увеличение количества участков реки со слабо загрязненными, экологически благополучными водами 2 – 3 и 3 классов качества при одновременном уменьшении количества створов с умеренно и сильно загрязненными, экологически неблагополучными водами 4 и 4 – 5 классов качества.

Однако настораживает факт сравнительно большой доли речных створов с водами переходного 3 – 4 класса качества в общем числе обследованных створов на р. Плаве, когда в разные временные промежутки их динамика носит разнонаправленный характер (диаграммы в прил. 9).

Если же проследить изменения качества речных вод, начиная с 1998 года, то по гидробиологическим показателям просматривается тенденция к улучшению экологической ситуации на р. Плаве. Так, в течение длительного периода биомониторинговых наблюдений по сапробности биоты на изучаемом водотоке преобладают β-мезосапробные зоны.

Примечательно, что при наиболее детальном обследовании р. Плавы в 2022 году выявлены участки с -олигосапробной зоной. Однако, несмотря на положительную динамику сокращения участков реки, характеризующихся наибольшим органическим загрязнением, в 2022 году 22,5% створов отнесено к α-мезосапробной зоне (см. табл. 6 в прил. 8, а также диаграммы в приложении 10).

Микробиологический анализ качества донных отложений с использованием аппликационных методов, изучение интенсивности окислительно-восстанови-тельных процессов и ферментативной активности микробиоты в течение 1998 – 2022 гг. позволяют констатировать следующее (см. диаграммы в прил. 11).

На 96,2% – 77,8% изученных участков р. Плавы наблюдается стойкий анаэробиоз, то есть высокая и очень высокая степень восстановленности среды в донных грунтах, а, следовательно, практическое отсутствие в бескислородной среде способности к естественному самоочищению от загрязнений. В то же время выявлено почти 6-кратное увеличение количества участков реки с преобладанием восстановительных процессов в донных отложениях: с 3,8% в 1998 году до 22,2% в 2022 году, что свидетельствует о проявлении окислительных процессов в донном грунте и активности микробиоты. Таким образом, в текущем году обследования почти на четверти обследованных створов в донном грунте выявлен аэробиоз и небольшой потенциал к естественному очищению от загрязнений.

В ходе биомониторинга р. Плавы установлено, что в течение 1998 – 2022 гг. протеазная активность микробиоты в донных отложениях реки характеризовалась как низкая и очень низкая. При этом динамика была разнонаправленной, а в 2002 году выявлено максимальное экологическое неблагополучие по данному показателю (см. прил. 12). Таким образом, микробиота донных грунтов в р. Плаве на фоне хронического органического загрязнения практически потеряла способность к естественному разрушению белковых загрязнений.

10. Комплексная оценка экологического состояния долины р. Плавы

Систематизация и анализ результатов изучения р. Плавы с использованием комплекса гидрологических, гидробиологических и микробиологических методов определения качества компонентов речных экосистем позволили дать следующую оценку её экологического состояния. Еще раз проанализировав данные табл. 7, приходим к выводу о том, что на протяжении указанного периода биомониторинговых наблюдений за р. Плавой динамика уровней загрязнения речных вод в целом положительна. Однако следует обратить особое внимание на доли участков реки с водами 3 – 4, а также 4 и 4 – 5 классов качества, установленными в текущем полевом сезоне. Их примерно соотношение 2 : 1, то есть 29,6% : 14,8% соответственно, установленное летом 2022 года, свидетельствует о небольшом смещении ситуации по качеству речных вод в более экологически благополучную сторону, которое однако в последующие годы может с одинаковой вероятностью сместиться в любую сторону. Нельзя оставить без внимания и крайне низкий потенциал к естественному самоочищению от различных загрязнений донных отложений на всем протяжении реки. Поэтому экологическое состояние р. Плавы по показателям качества речных вод остается по-прежнему напряженным.

Практически всё среднее течение р. Плавы приходится на радиоактивно загрязненные зоны «чернобыльского следа», где основные источники загрязнения реки связаны с интенсивно развивающимися эрозионными процессами и большими объемами поверхностных стоков, выносимых с сельскохозяйственных угодий, животноводческих комплексов, селитебных зон. На всём водосборе проявляется негативное воздействие экзогенных геологических процессов, отрицательно влияющие на компоненты речной экосистемы Плавы и её притоков: рост овражной сети и плоскостная эрозия почв на водосборе.

По результатам проведённого нами гидробиологического и микробиологического исследования река несёт в основном слабо загрязненные воды (3 и 3 – 4 классов качества); на отдельных створах воды оценены как достаточно чистые, экологически благополучные (2 – 3 класса качества). Однако большая доля обследованных участков характеризуется умеренно загрязненными, экологически неблагополучными водами 4 и 4 – 5 классов качества

Экологической диагностикой самоочищающей способности микробиоты с помощью аппликационных биоиндикационных методов установлено, что донный грунт на большинстве обследованных створов характеризуется стойким анаэробиозом и отсутствием протеазной активности к разрушению белковых загрязнений, а, следовательно, низким потенциалом естественного самоочищения.

Таким образом, экологическую обстановку на р. Плаве следует оценить как состояние антропогенного экологического напряжения.

ВЫВОДЫ

Результаты комплексного изучения бассейна среднего течения р. Плавы позволили сделать следующие выводы.

1. В ходе экспедиционно-полевых исследований р. Плавы по 27 речным створам установлено, что загрязнение компонентов водных экосистем обусловлено неблагоприятным гидрологическим режимом, массовым развитием одноклеточных водорослей в летнюю межень, естественными эрозионными процессами; обильными смывами почвы в русло реки вследствие неправильной распашки сельскохозяйственных угодий, препятствующими выходу грунтовых вод и улучшению гидрологического режима, высыханию самых малых притоков.

2. Эколого-радиационная обстановка в долине р. Плавы остается неоднозначной. В верховье и на большей части участков среднего течения радиационный гамма-фон не превышает естественных уровней (до 20 мкЗв/ч) в то время, как практически все изученные участки в пределах Плавского района характеризуются уровнями гамма-фона, превышающими естественный гамма-фон, что свидетельствует о напряженности радиоэкологической обстановки в долине реки и на прилегающей водосборной площади.

3. Фитоценозы долины и водосборных площадей р. Плавы характеризовались сравнительно большим разнообразием флоры высших сосудистых растений, состоящих из трёх эколого-биологических групп, 89 видов прибрежно-водных и водных растений, относящихся к 57 семействам и 69 родам.

4. В ходе рекогносцировочного обследования изученных участков водотока собрана достаточно представительная коллекция бентосной фауны беспозвоночных, насчитывающая представителей 4 типов, 6 классов, 17 отрядов, 63 семейства, 89 родов и 113 видов животных, где наиболее представительным оказался класс Насекомые.

5. Биоценотическим анализом бентофауны установлено, что наибольшим видовым разнообразием отличались литореофилы и псаммореофилы, в сумме составляющие 57,5% от общего числа учтенных видов; на долю фитореофилов приходилось 21,3%, на долю пелореофилов и аргеллореофилов – 20,2%.

6. Гидробиологические показатели свидетельствовали о том, что наиболее высоким качеством речных вод обладали участки верховья, начала среднего течения и низовья р. Плавы, где воды соответствовали 2 – 3 и 3 классам качества, а сами водотоки относились к α-олигосапробным и β-мезосапробным зонам.

7. Результаты текущего комплексного исследования, проведенного в 2022 году, в совокупности с результатами биомониторинга в течение предыдущих 1998 и 2002 гг., позволили сделать вывод об увеличении количества участков с экологически благополучными водами. Однако большая доля створов с выявленными экологически неблагополучными водами 4 и 4 – 5 классов качества, а также створов с переходным 3 – 4 классом качества характеризует экологическое состояние р. Плавы как напряженное.

8. Экологическая диагностика способности микробиоты донных грунтов реки к естественному самоочищению от органических загрязнений в совокупности неблагополучной радиоэкологической ситуацией вследствие аварии на Чернобылькой АЭС позволили оценить общую экологическую обстановку в долине р. Плавы как состояние антропогенного экологического напряжения.

Список использованных литературных источников

1. Атлас-определитель индикаторных таксонов макрозообентоса в малых водотоках: Пособие для определения классов качества речных вод. / Сост. Н.Е. Шиширина, Т.П. Ихер, О.А. Курчакова. – Тула, ГОУ ДО ТО «ОЭБЦу», 2016. – 43 с.

2. Афанасьев Ю.А., Галкин С.Ф. и др. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учебное пособие в двух частях. Часть 2, специальная. М.: Изд-во МНЭПУ, 2013. – 337 с.

3. Биомониторинг малых рек Тульской области. Отчет о научно-исследовательской работе по договору № 5-38-97 от 17.03.97. – Тула, ТОЭБЦу, 1997. – 178 с.

4. Вода России. Малые реки. / Под научной ред. А.М. Черняева. – Екатеринбург: Изд-во «АКВА-ПРЕСС», 2001. – 804 с.

5. Голик В., Анисочкина О., Перфилов Д. и др. Изучение уровней загрязнения малых рек Щекинского района методом биоиндикации. / В сб. исслед. работ школьников по изучению экол. сост. рек Тул. обл. «Малым рекам – чистую воду». – Тула, ТОЭБЦу, 1998. – С. 5ю – 58.

6. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков (с дополнениями в соответствии с Протоколом № 2 МГС СНГ от 03.06.92). - М., 2014.

7. Губанов И.А., Киселева К.В. и др. Определитель сосудистых растений Центра европейской России. – 2-е изд., дополн. и перераб. – М.: Аргус, 1995. – 500 с.

8. Гулидова Т.А., Никитин Н.С. Комплексное исследование реки Соловы и ее притоков. Влияние загрязнения водотоков на здоровье людей. / В сб. исслед. работ школьников по изучению экол. сост. рек Тул. обл. «Малым рекам – чистую воду». – Тула, ТОЭБЦу, 1998. – С. 58 – 65.

9. Жилин Д.М. Школьная экспедиционная лаборатория для анализа природных вод: Руководство пользователя. – М., 2015. – 25 с.

10. Ихер Т. П. Изучаем малые реки: Методическое пособие для педагогов и школьников. – М., ООО НП «Содействие химическому и экологическому образованию, 2012. – 36 с.

11. Ихер Т.П., Шиширина Н.Е. Региональный исследовательский проект «Малым рекам – чистую воду». / В сб. материалов международной конференции «Исследовательская деятельность школьников» (г. Москва, 22 – 24 ноября 2010 г.). – М., 2010. – С. 87 – 94.

12. Ихер Т.П., Шиширина Н.Е., Тарарина Л.Ф. Экологический мониторинг объектов водной среды: Методическое пособие для педагогов, студентов и школьников. / Под ред. докт. биол. наук, проф. Л.Ф. Тарариной. – Тула: ЗАО «Гриф и К», 2013. – 92 с.

13. Ихер Т.П., Шиширина Н.Е. Региональные методические пособия для школьного экологического мониторинга. / Материалы международного научно-практического семинара «Экологически устойчивое развитие. Рациональное использование природных ресурсов» (г. Тула, 19 – 21 мая 2013 г.) – Тула: ЗАО «Гриф и К», 2014. – С. 102 – 105.

14. Крылов А.В. Методы сбора проб зоопланктона и бентоса. / Методики исследовательской деятельности учащихся в области естественных наук. / Редактор-составитель А.С. Обухов. – 2-е изд,, испр. – М.: Библиотека журнала «Исследователь», 2010. – 136 с.

15. Липин А.Н. Пресные воды и их жизнь. – М.: Учпедгиз, 1950. – 347 с.

16. Муравьёв А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – Изд. 3-е. – СПб.: «Крисмас+», 2014. – 248 с.

17. Муравьёв А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций. / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – 4-е изд. – СПб.: Крисмас+, 2014. – 176 с.

18. Организация и проведение школьного экологического мониторинга малых рек с изучением разнообразия растительного и животного мира. Отчет Тульского ОЭБЦу о работе по договору № 8/2-02 от 20.05.2002. – Тула, ГОУ ДОД ТО «ОЭБЦУ», 2002. – С. 134-139.

19. Перечень населенных пунктов, относящихся к территориям радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС. – М.: ИздАТ, 1993. – 112 с.

20. Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек: Учебное пособие для сети общественного экологического мониторинга. / Под ред. д.б.н. В.В. Скворцова. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – СПб.: Крисмас+, 2016. – 176 с.

21. Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. / Под ред. Ю.А. Израэля. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. – 237 с.

22. Распространение среди образовательных учреждений области и других регионов России опыта организации и проведения школьного экологического мониторинга малых рек с изучением разнообразия растительного и животного мира. Отчет о работе по договору № 8/10-01 от 04.07.2000. – Тула, ТОЭБЦУ, 2000. – 353 с.

23. СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Контроль качества. – М., Минздрав России, 2000. – 48 с.

24. Семенов В.А. Гидрология в решении экологических проблем // Соросовский Образовательный Журнал. – 1997. - № 8. – С. 66-71.

25. Соболев Н.А. Методика быстрой оценки биологического разнообразия // Биологическое разнообразие Калужской области. Проблемы и перспективы развития особо охраняемых природных территорий. Часть 2. – Калуга, 1996. – С. 58 – 62.

26. Состояние почвенно-земельных ресурсов в зонах влияния промышленных предприятий Тульской области. / Под общей ред. акад. РАН Г.В. Добровольского, чл.-корр. РАН С.А. Шобы. – М.: Изд-во МГУ, 2012. – С. 32 – 37.

27. Справочник по населенным пунктам Тульской области, подвергшимся радиоактивному загрязнению вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС / Сост. А.В. Шилкин. – Тула, 1996. – 115 с.

28. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (с изменениями на 29 декабря 2014 года). – М., 2014. – 36 с.

29. Чертопруд М.В. Мониторинг загрязнения водоемов по составу макрозообентоса: Методическое пособие. - М.: Ассоциация по химическому образованию, 2016. – 16 с.

30. Чертопруд М.В., Чертопруд Е.С. Краткий определитель беспозвоночных пресных вод Центра европейской части России. – М., 2015. – 212 с.

31. Шиширина Н.Е., Ихер Т.П. и др. Организация экологического мониторинга малых рек Тульской области. / В сб. материалов Всероссийского научно-методического семинара «Теория и практика экологического мониторинга в образовательных учреждениях» (29 марта – 2 апреля 1999 г., г. Санкт-Петербург). – СПб.: «Крисмас+», 1999. – С. 21 – 23.

32. Шиширина Н.Е., Ихер Т.П., Тарарина Л.Ф. Макрозообентос водоемов: Методическое пособие для педагогов, студентов и школьников. / Под ред. докт. биол. наук, проф. Л.Ф. Тарариной. – Тула: ЗАО «Гриф и К», 2008. – 56 с.

33. Шиширина Н.Е., Ихер Т.П. Региональный эколого-образовательный проект «Мы за радиоэкологическую безопасность». / В сб. материалов 11-ой международной научно-практической конференции «Гуманитарные и естественнонаучные факторы решения экологических проблем и устойчивого развития» (г. Новомосковск, 26-27 сентября 2014 г.). – Часть 2. – Новомосковск, НФ Университета РАО, 2014. – С. 57 – 62.

34. Шуйский В.Ф., Максимова Т.В., Петров Д.С. Изоболический метод оценки и нормирования многофакторных антропогенных воздействий на пресноводные экосистемы по состоянию макрозообентоса. - СПб., 2004. - 304 с.

35. Экологическое образование школьников Тульской области на примере исследования химико-биологического состояния малых рек. Отчет Тульского ОЭБЦу о НИР по договору № 3/16-1998 от 20.03.1998. – Тула, ТОЭБЦу, 1998. – С. 165 – 170.

36. Экология Щекинского района Тульской области. Атлас эколого-медико-демографических материалов / Сост. Мазур В.С., Ихер Т.П., Веселов А.В. и др. – Тула, 1997. – 199 с.

37. https://ru.wikipedia.org/wiki/Плава_приток Упы.

Приложение 1

Фрагмент карты Тульской области с месторасположением

бассейна р. Плавы

(масштаб 1 : 200000)

Приложение 2

КАТАЛОГ

створов на р. Плаве, обследованных летом 2022 года

Номер створа

Местоположение створа на водотоке

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Тёпло-Огарёвский район Выше д. Полибино (Тёпло-Огарёвский район) Ниже устья руч. Шулеповского (выше д. Стрешнево) Ниже устья р. Ображек Ниже автодорожного моста в с. Покровском 1-м Ниже устья р. Озеренка Ниже д. Починино (граница Тёпло-Огарёвского и Плавского районов) Плавскийрайон Ниже д. Ляпуновки (выше автодорожного моста в с. Бабурине) Ниже автодорожного моста в с. Мещерине Ниже автодорожного моста в д. Урусове Ниже д. Губа Ниже с. Камынина Ниже д. Новоселки Выше садовых участков на южной окраине г. Плавска Ниже устья р. Мармыжки (вблизи ж-д. станции г. Плавска) Ниже устья р. Локны (северо-западная окраина г. Плавска) Ниже автодорожного моста в пос. Октябрьском Ниже автодорожного моста в д. Крутое (ниже устья р. Крупец) Ниже д. Пеньково (граница Плавского и Щёкинского районов) Щекинскийрайон Выше с. Драгуны Ниже устья р. Драгунки (выше д. Чириково) Выше устья р. Малыни (ниже д. Даниловки) Ниже устья р. Малыни (с. Малынь) Ниже устья р. Холохольни (д. Лапино) Ниже устья р. Казарки Выше п. Алимкина Ниже Пушкарской Слободы в с. Крапивна Устье (ниже с. Крапивны)

Приложение 3

Карта-схема распределения створов на р. Плаве,

расположенных в разных зонах «чернобыльского следа»

Приложение 4

Таблица 1

Результаты дозиметрического контроля уровней радиационного гамма-фона

в долине р. Плавы

Приложение 5

Таблица 2

Результаты систематического анализа бентофауны

обследованных участков р. Плавы

Таблица 3

Сравнительная характеристика бентофауны класса Насекомые (Insecta)

по числу семейств и родов

Приложение 6

Сравнительная характеристика фауны беспозвоночных класса Насекомые (Insecta) по числу семейств (в %% от общего числа семейств)

Сравнительная характеристика фауны беспозвоночных класса Насекомые (Insecta) по числу родов (в %% от общего числа родов)

Соотношение биоценотических групп зообентоса в р. Плаве

(в %% от общего числа родов)

Приложение 7

Таблица 4

Эколого-гидробиологическая характеристика экосистемы р. Плавы

по результатам обследования в 2022 году

*Примечание

Уровни протеазной активности определены весовым методом, по проценту потери желатина на пластинках рентгеновской пленки после 72-часовой экспозиции с пробами донного грунта.

Карта-схема распределения изученных участков р. Плавы

с разным качеством речных вод

(масштаб 1 : 100000)

Приложение 8

Таблица 5

Изменение качества компонентов речной экосистем р. Плавы

в динамике за 1998 – 2022 годы

(в %% от общего числа обследованных створов)

Таблица 6

Оценка экологического состояния вод в р. Плаве

в динамике за 1998 – 2022 гг.

Кол-во створов с разным качеством речных вод, %%	1998 год	2002 год	2022 год
С экологически благополучными водами 2 – 3 класса качества	0	0	7,4
С экологически благополучными водами 3 класса качества	36,4	33,3	40,8
ВСЕГО с экологически благополучными водами	36,4	33,3	48,2
С водами переходного экологического состояния (3 – 4 класса качества)	4,5	38,9	29,6
С экологически неблагополучными водами 4 класса качества	36,4	27,8	7,4
С экологически неблагополучными водами 4 – 5 класса качества:	22,7	0	14,8
ВСЕГО с экологически неблагополучными водами	59,1	27,8	22,2

Приложение 9

Результаты распределения изученных створов на р. Плаве

по качеству речных вод в динамике за 1998 – 2022 гг.

Приложение 10

Результаты распределения створов на р. Плаве

по зонам сапробности макрозообентоса в динамике за 1998 – 2022 гг.

Приложение 11

Результаты распределения створов на р. Плаве

по интенсивности окислительно-восстановительных процессов

в донном грунте (в процентах от общего числа изученных створов)

в динамике за 1998 – 2022 гг.

Приложение 12

Результаты распределения створов на р. Плаве

по уровням протеазной активности микробиоты донного грунта

(в процентах от общего числа изученных створов)

в динамике за 1998 – 2022 гг.

Фотоприложение

Водная и прибрежно-водная флора р. Плавы