3.7.3.8. Региональные биологические индикаторы и их применение для оценки

70 
3.7.3.8. Региональные биологические индикаторы и их применение для оценки 
качества воды природных водоемов различного типа 
Раков Владимир Александрович 
доктор биологических наук, главный научный сотрудник Лаборатории морской 
экотоксикологии Тихоокеанского океанологического института
им. В.И. Ильичева ДВО РАН, разработчик кейса и эксперт Проекта 
 
 
Аннотация
В каждом природном водоеме (родник, ручей, река, озеро, пруд, море) имеются свои 
индикаторы чистоты вод из числа постоянно обитающих в нем видов живых организмов, 
формирующих основу сообществ планктона, нектона и бентоса (рис. 3.8.1). Среди них есть 
виды, чувствительные к главным экологическим факторам окружающей среды – 
температуры, солености, освещенности, рН, содержанию растворенного кислорода, 
органики, металлов и микроэлементов и др. автохтонного и аллохтонного происхождения. 
Целью научно-исследовательской работы является поиск экологических видов-индикаторов 
и разработка методов оценки качества воды в любом ближайшем природном водоеме 
района, имеющем свои региональные особенности. Практическим выходом работы может 
быть составление экологических паспортов водоемов. 
Рис. 3.8.1. Рак, типичный представитель из числа биологических индикаторов
чистоты пресной воды 
Информация о партнерской организации
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН (ТОИ ДВО 
РАН) – самый большой по численности научных сотрудников и лабораторий, является 
одним из старейших академических научно-исследовательских институтов на Дальнем 
Востоке, находится в г. Владивостоке. Целью работы института является всестороннее 
изучение Мирового океана, в пределах всего Тихого океана, восточной части Индийского 
океана и восточного сектора Северного Ледовитого океана. Основные направления 
исследования Мирового океана связаны с исследованиями климата, водных масс, течений, 
геологии, вулканологии, палеоокеанологии, биологии, экологии, акустики, гидрохимии и др. 
Для этого используются современные методы исследования океана с применением 
спутниковой информации, акустических приборов, подводной робототехники, зондирования 
водной толщи и земной коры, отбором проб воды и образцов грунта с больших глубин, 
сбором планктона и бентоса и др. Институт регулярно выполняет экспедиционные 
исследования на научно-исследовательских судах, береговых и полярных станциях, а 
собранные материалы обрабатываются в более чем 40 научно-исследовательских 
лабораториях. ТОИ ДВО РАН выполняет много работ в морях и океанах совместно с 

71 
зарубежными учеными из научно-исследовательских институтов стран Азиатско-
тихоокеанского региона (рис. 2), а также с коллегами из ряда европейских стран и других 
институтов, вузов нашей страны. Результаты своих исследований ученые ТОИ ДВО РАН 
публикуют в монографиях и научных журналах, а также представляют на международных, 
всероссийских и региональных конференциях. Более детально структура института, его 
основные достижения, публикации и новости изложены на официальном сайте ТОИ ДВО 
РАН - https://poi.dvo.ru/ 
Описание ситуации, проблемы в рамках предполагаемой деятельности:
Известно, что все водоемы занимают большую часть (свыше 75%) поверхности Земли 
и еще значительная часть воды «законсервирована» в виде ледников (покрывает целый 
материк – Антарктиду), подземных вод и в виде льда в районах «вечной мерзлоты», а также 
находится в атмосфере в виде пара, выпадающего на поверхность планеты в форме 
атмосферных осадков. За счет них, а также таяния льда, на материках существуют т.н. 
«внутренние» водоемы – ручьи и реки и озера, из которых самые крупные называют даже 
морями (Каспийское, Аральское и др.). На границе материков и океанов расположены так 
называемые «окраинные» моря, уровень воды в которых практически такой же, как и в 
океане, с которым такие моря тесно связаны через проливы и в них наблюдаются многие 
процессы, характерные для Мирового океана (например, приливы и отливы, течения, есть 
материковая отмель - шельф и др.). 
Рис. 3.8.2. Основной район исследований ученых ТОИ ДВО РАН – Тихий океан 
Известно также, что жизнь зародилась на нашей планете в воде и все современное 
биоразнообразие, включая и человека, связано с водой и водоемами. Вода, как важный 
элемент внешней среды, имеет свои особенности, которые могут сильно различаться по 
своим физико-химическим характеристикам в зависимости от глубины водоема, его 
географической широты, климатических условий и др. Поэтому во всех водоемах, особенно 
имеющих многовековую историю, сложился свой видовой состав и количественные 
характеристики гидробионтов, которые образуют свои сообщества (биоценозы) как в толще 
воды и на ее поверхности, так и на дне, формирующие более крупные живые системы, 
называемые экосистемами. Изучением экосистем водоемов давно занимаются многие 
специалисты, но поскольку они не являются стабильными, а живыми, и с годами постоянно 
изменяются в зависимости от сезона и даже времени суток, то эти исследования сильно 
затруднены, проводятся не на всех водоемах, и пока находятся на начальных этапах 
изучения. В последние годы, в водоемах, кроме природных явлений, резко усилилось 
влияние человека на такие водные экосистемы, в которых вылавливаются водные 
биоресурсы, изымается значительная часть воды для нужд сельского хозяйства, сливаются 

72 
бытовые и промышленные стоки, происходят разливы нефтепродуктов, строятся каналы и 
водохранилища, проводятся дноуглубления и отсыпаются дамбы, строятся порты, 
терминалы и др. Сильно изменяются водные экосистемы и под влиянием судоходства, когда 
гидробионты переносятся с балластными водами и на днищах судов из одного водоема в 
другой, когда завозятся и выпускаются в водоемы животные, привезенные из других районов 
мира, когда происходят катастрофические явления, резко изменяющие условия 
существования водных растений и животных. К сожалению, не всегда специалисты и 
ученые-экологи и гидробиологи, успевают это обнаружить и изучить, найти причины и 
предложить мероприятия хотя бы по снижению негативных последствий. Поэтому, в этой 
работе могут принять участие и рядовые жители, включая школьников, проживающие 
вблизи водоемов и заинтересованные в сохранении водных экосистем, их флоры и фауны. 
Наиболее объективную картину о состоянии водной экосистемы могут дать сами ее 
представители, прежде всего, так называемые «биологические индикаторы», то есть 
некоторые животные и растения, чувствительные к тем или иным факторам внешней среды. 
Что такое индикатор каждый помнит из уроков химии (например, для определения кислой 
или щелочной среды применяют такие индикаторы как фенолфталеин или лакмусовые 
бумажки). В гидробиологии и экологии водоемов также существуют такие виды-
индикаторы, по которым можно судить, например, о температуре и солености воды, 
содержании растворенного в воде кислорода, о ее активной реакции среды, о наличии тех 
или иных загрязняющих веществ, о концентрации взвешенных в воде частиц, и растворенной 
органики и многом другом. Даже простое изучение видового состава гидробионтов и их 
относительной численности (много или мало) дает представление о состоянии экосистемы, 
причем намного лучшие, чем химические анализы проб воды. Ведь пробы воды отбирают на 
анализы не часто, не везде и не во всей толще воды и анализируют ограниченное число 
параметров внешней среды, тогда как живые организмы, например, планктона и бентоса 
(донные организмы), или рыбы, ракообразные, моллюски и др. живут постоянно и 
непрерывно испытывают все изменения на себе. Среди них есть и очень чувствительные, 
реагирующие на малейшие изменения того или иного параметра внешней среды, которые 
нельзя даже зарегистрировать с помощью самых сложных и дорогостоящих приборов. 
Например, есть двустворчатые моллюски, которые погибают при зимней температуре воды 
+1,5 
О
С, поскольку у них при этом перестают биться реснички жаберного эпителия. 
Известно, что некоторые представители более высокого ранга, из таксономических 
групп даже на уровне типов и классов, живут только в морской воде с нормальной для 
окраинных морей соленостью (все иглокожие, панцирные моллюски и др.) и поэтому 
определить их границы существования можно просто по их наличию или отсутствию в 
данном биотопе. 

жүктеу/скачать 7,35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: