Исследователи Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) предложили новую методику экотоксикологического мониторинга состояния водоемов Северо-Запада России на основе регистрации физиологических показателей, обитающих в реках брюхоногих переднежаберных моллюсков – Viviparus viviparus. Подход был успешно испытан на важнейшей водной артерии Ленинградской области – реке Луга. Более того метод может использоваться для регулярного мониторинга антропогенной нагрузки и на других водных объектах Северо-Запада РФ. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Гидрометеорология и экология».
Экологический мониторинг рек необходим для своевременного выявления угроз экологической безопасности и оценки состояния водных ресурсов, а также для предотвращения и минимизации негативных воздействий на окружающую среду и здоровье человека. Он позволяет отслеживать уровни загрязнения, изменения качества поверхностных вод, наличие вредных веществ, угроз здоровью экосистемам, что важно для обеспечения здоровья населения, сохранения биоразнообразия и устойчивого использования водных ресурсов.
В России, в силу большой площади и протяженности, при создании методик экологического мониторинга водных объектов необходимо учитывать большое количество факторов и особенностей, присущих разным территориям. Традиционно в таких исследованиях в качестве животных-биоиндикаторов используют двустворчатых моллюсков. Однако ученые СПб ФИЦ РАН разработали новую методику на основе измерения физиологических показателей другого широко распространенного для водоемов Северо-Запада вида - моллюска Viviparus viviparus.
«В своем исследовании мы показали, что реакции кардиосистемы моллюсков могут применяться в оценке адаптивных возможностей моллюсков и, следовательно, характеризовать уровень загрязнения водоемов, где они обитают. Эксперименты проходили на трех разных локациях Луги – самой протяженной реке Ленобласти», – рассказывает старший научный сотрудник Лаборатории биоэлектронных методов геоэкологического мониторинга СПб ФИЦ РАН Татьяна Владимировна Кузнецова.
Река Луга была выбрана не только в силу ее протяженности. Природные водные объекты Ленинградской области, в том числе в бассейне этой реки, в настоящее время испытывают существенную антропогенную нагрузку, связанную с активным освоением территорий ее водосборного бассейна. Развивается строительство объектов инфраструктуры, строящихся портовых сооружений, погрузочный комплекс «LugaPort», продолжается строительство крупнейшего в Европе мусороперерабатывающего завода в Кингисеппском районе. Кроме того, существенное влияние на экологическое состояние Луги оказывают и уже действующие многие годы промышленные объекты, основным из которых является предприятие ООО «ПГ» «Фосфорит» — один из ведущих мировых производителей фосфорных удобрений и кормовых фосфатов, а также фосфоритной муки, серной и фосфорной кислот.
Брюхоногих моллюсков ученые собирали на мелководье реки Луги около трех населенных пунктов (городской пляж города Луга, поселок Толмачево и деревня Преображенка), а затем доставляли их в лабораторию для проведения экспериментов.
С помощью оригинальной неинвазивной системы регистрации сердечного ритма животных ученые изучали изменение функциональных показателей при различных температурных режимах. Кроме того, определялось содержание тяжелых металлов в тканях моллюсков и в донных отложениях. Комплексное исследование позволило выявить проблемные акватории и необходимость регулярного геоэкологического мониторинга в отдельных участках реки Луги.
«Полученные данные являются основой новой методики оценки экологического состояния водоемов приоритетными загрязнителями водных экосистем.и другими опасными веществами. Причем методика температурной стимуляции для анализа функциональных резервов местных моллюсков может применяться и в других водоемах, где встречаются эти улитки», – отмечает Татьяна Владимировна Кузнецова.