Исследованы сообщества литорального фитоперифитона водные объектов, находящихся в непосредственной близости от медно-никелевого комбината «Североникель». Для диатомовых водорослей характерно присутствие аберрантных форм (с нарушенной структурой панциря) в составе сообществ, как результат токсического воздействия тяжелых металлов.
Анализ имеющихся данных позволяет сделать выводы об основных тенденциях изменений происхо-дящих в сообществах водорослей за последние десятилетия. Происходят радикальные перестройки струк-турно-функциональных характеристик альгоценозов, изменение направления и скорости сукцессий, как ре-зультат взаимозависимого действия целого комплекса регулирующих факторов, из которых наиболее значимыми являются антропогенные, в настоящее время усиленные аномальной динамикой региональной климатической системы. Водорослевые сообщества чутко реагируют на все происходящие изменения: формируются новые адаптационные механизмы, меняются продукционные характеристики сообществ и экологические предпочтения отдельных видов. Это приобретает определяющее значение для биоиндикации качества среды и задач гидроэкологического мониторинга. При оценке качества вод на основе гидробиологических показателей в настоящее время требуется учитывать синергетику нового комплекса факторов, действие которых неоднозначно и не всегда может быть оценено с помощью существующих общепринятых комплексных показателей. Очевидно, ряд критериев оценки качества среды на основе водорослевых сообществ, требует корректировки и пересмотра для получения объективных результатов биоиндикации состояния водных экосистем.

Содержание хлорофиллов, биомасса фитопланктона (B), индекс сапробности (S) видовое разно-образие водорослей планктона и перифитона (H’) и некоторые гидрохимические характеристики озер раз-личных ландшафтов Кольского Севера: 1 – загрязняемые и эвтрофируемые; 2 – тундровые и лесотундро-вые; 3 – горные; 4 – северотаежные.

Показано, что наибольшими значениями сапробного индекса, отражающего нагрузку биогенными элементами (S), характеризуются водные объекты, испытывающие загрязнение предприятиями по добыче и переработке апатитовых руд (ОАО «Апатит» и Ковдорский ГОК), а также подверженные антропогенному эвтрофированию (стоками очистных сооружений) что обусловлено экстремально высокими для вод Кольского Севера концентрациями N и P. Повышенные значения pH также стимулируют развитие водорос-лей. Водоемы этой группы различаются набором антропогенных факторов и их сочетанием, что отражается на водорослевых сообществах широким диапазоном значений индекса видового разнообразия и сапробности.
При оценке качества вод на основе гидробиологических показателей требуется учитывать синерге-тику нового комплекса факторов, действие которых неоднозначно и не всегда может быть оценено с помо-щью существующих общепринятых комплексных показателей. Очевидно, ряд критериев оценки качества среды на основе водорослевых сообществ, требует корректировки и пересмотра для получения объективных результатов биоиндикации состояния водных экосистем. В рамках реализации мониторинга состояния окружающей среды, проведении инженерно-экологических изысканий, процедуры ОВОС и др., для оценки качестве вод по гидробиологическим показателям используются нормативы, закрепленные ГОСТ 17.1.3.07-82. Для определения качеств вод и степени их загрязнения рекомендован индекс сапробности (S). По опыту исследования водоемов, развивающихся под воздействием сложного комплекса факторов, сочетающих эвтрофирование и токсическую нагрузку, можно утверждать, что индексы сапробности, рассчитанные по водорослевым сообществам, может принимать сравнительно низкие значения (0.8 – 1.2) даже в непосредственной близости от источников доступных биогенных элементов, например, городских очистных сооружений.

Аберрантные формы диа-томовых водорослей ли-торального фитоперифи-тона водных объектов, находящихся в непосред-ственной близости от комбината «Северони-кель»: а), б), в), г),.д) – Fragillaria capucina Desm.; е – Tabellaria flocculosa (Roth) Kütz.; ж, з, и – T. fenestrata; к), л) – Fragilaria famelica (Kütz) Lange-Bertalot.

Схема трансформации водорослевых сообществ и определяющие этот процесс факторы.

Долговременная эвтрофикация вод, а также интенсификация этих процессов в последние годы про-является не только в условиях загрязнения стоками предприятий апатитовой промышленности и очистных сооружений городов, а приобретает глобальный характер и регистрируется в различных районах Кольского полуострова. Степень вклада антропогенных факторов в процессы эвтрофикации вод наглядно демонстрируют величины содержания хлорофилла «а» и максимальной биомассы водорослей планктона. Современные тенденции изменения трофического статуса вод характеризуются значительным усилением не только скорости этих процессов, но и сильным отклонением ряда показателей от средних значений. На рисунке  показана многолетняя динамика значений биомассы фитопланктона для двух участков акватории озера Имандра и озерно-речной системе Пасвик. Из этих данных видно, что в последние годы увеличиваются как средние значения биомассы фитопланктона (для оз. Имандра), так и диапазон значений – появляется больше экстремальных (озерно-речная система Пасвик). Это является свидетельством кратковременных периодов массового развития фитопланктона (вплоть до «цветения» воды) в отдельные сезоны. Следует отметить, что уровень биогенной нагрузки антропогенного происхождения в последние годы сохранялся примерно на одном уровне, в то время как значения биомассы (с учетом экстремальных) выросли в несколько раз. Очевидно, процессы эвтрофирования стали усиливаться другими факторами, из которых наиболее мощным представляется глобальное изменение климата в сторону потепления.

Значения индекса сапробности для неко-торых водоемов, испытывающих антропогенное эвтрофирование при различной нагрузке тяжелыми металлами (Cu, Ni): S_1 – высокие концентрации (губа Монче оз. Имандра, оз. Куэтсъярви), S_2 – ус-ловно фоновые (оз. Ковдор, оз. Большой Вудъявр).



Значения индекса сапробности для некоторых водоемов, испытывающих сходное загрязнение биогенными элементами (P, N) и различное – тяжелыми металлами (Cu, Ni):

S_1 – высокие концентрации тяжелых металлов
S_2 – низкие концентрации тяжелых металлов

Тренды увеличения биомассы (г/м3) летнего фитопланктона в разные годы: а) озерно-речная сис-тема Пасвик, б) – озеро Имандра, район острова Йокостров; в) – озеро Имандра, губа Монча.

Некоторые характерные пред-ставители фитопланктона озер, находящихся в зоне влияния Оленегорского ГОКа: 1 – Fragilaria crotonensis Kitt. var. crotonensis; 2 – Aulacoseira islandica (O. Müll.) Simons. var. islandica; 3 – Ceratium hirundinella (O.F. Müll.) Bergh f. hirundinella; 4 – Oscillatoria bornetii (Zukal) Forti; 5 – Dinobryon bavaricum Imhof var. bavaricum; 6, 12 – Aulacoseira subarctica (O. Müll.) Haworth; 7 – Tabellaria fenestrata (Lyngb.) Kütz. var. fenestrata; 8 – Aulacoseira ambigua (Grun.) Simons; 9 – диатомовые сообщества губы Куреньга; 10 – Cymatopleura solea (Bréb.) W. Sm. var. solea; 11  - Stephanodiscus alpinus Grun.

Завершено исследование состояния водорослевых сообществ и дана оценка состояния водных эко-систем, находящихся в зоне влияния Оленегорского ГОКа: озера Пермусозеро, Круглое, Кахозеро, Колозеро, Верхн.Старое, Имандра (губа Куреньга).
Всего было обнаружено 47 таксонов в пяти отделах, из которых: Cyanoprokaryota (cинезеленые) – 5, Chlorophyta (зеленые) – 6, Bacillariophyta (диатомовые) – 32, Chrysophyta (золотистые) – 2; Dinophyta – 3. Показатели численности и уровень биомассы фитопланктона  на различных интервалах глубин представлен в таблице. Некоторые типичные представители – на рисунке.
Из всех исследованных водоемов выделяется оз. Верхнее Старое, отличающиеся аномально высо-ким уровнем биомассы (до 50 г/м3) за счет развития крупноклеточных (свыше 450 мкм в длину и 20-60 мкм длинной) перидиниевых водорослей (в основном – Ceratium hirundinella (O.F. Müll.). В других водоемах, в том числе и в губе Куренга оз. Имандра, по численности и биомассе доминируют диатомовые, а в оз. Коло-зеро – синезеленые водоросли, и общая биомасса не превышает 1.4 г/м3.
Такое резкое отличие биомассы фитопланктона оз. Верх.Старое, очевидно, обусловлено высокой концентрацией доступных для водорослей биогенных элементов в виде нитратов, поступающих с водосбор-ной площади, а также низким уровнем водообмена и сравнительно малыми размерами самого озера, куда поступают воды с карьеров, дачных поселков и отстойника Оленегорского ГОКа. Массовый представитель планктона C. hirundinella – это широко распространенный планктонный вид-космополит, встречающийся в водоемах различного типа и способный к массовому развитию.

Фоновые значения биомассы летнего фитопланктона для озер зоны северной тайги Кольского полу-острова менее 0.56 г/м3 (Летанская, 1974). Среди  исследованных озер наиболее близкими к этому пределу по уровню биомассы являются Колозеро, оз. Имандра (губа Куреньга) и Пермусозеро. Для прочих водоемов уровень биомассы для отдельных интервалов глубины на порядок (а в оз. Верхн.Старое – на два) превышают фоновые значения, что является прямым следствием развития процессов эвтрофикации вод.
Распределение водорослей планктона по глубине для всех водоемов различно и не равномерно, что связано как с индивидуальными особенностями водоемов (прозрачность, распределение биогенных элементов), так и с началом процессов осеннего перемешивания вод и развитием гомотермии. Поэтому благоприятные для развития водорослей условия могли сочетаться как у поверхности (оз.Кахозеро, оз. Верхн.Старое, оз. Имандра, губа Куреньга), так и в более глубоких слоях водного столба (оз. Колозеро).
Видовой состав фитопланктона характеризуется доминированием в большинстве водоемов космо-политных эврибионтных форм, способных развиваться как в эвтрофируемых, так и в олиготрофных водах. Позиции субдоминантов во многих водоемах занимали представители, характерные для мезотрофных вод: Tabellaria flocculosa (Roth) Kütz., Asterionella formosa Hass. var. formosa., Fragilaria capucina Desm. var. capucina, F. crotonensis Kitt. var. crotonensis.
По степени сапробности (S), рассчитанной по показателям фитоплантона все водоемы находились в пределах от олигосапробной (о) до бетамезосапробной (β), и класс качества вод варьировал от I (очень чистые) до III (умеренно загрязненные) в пределах лимносапробной категории. Наименьшие индексы сапробности характерны для оз. Колозеро – 0.90 – 0.93, наибольшие – для оз. Круглое: 1.85 – 2.28.

Содержание хлорофиллов в планктоне, мг/м3 и трофический статус вод (М – мезотрофный, О - олиго-трофный)

Содержание хлорофиллов оценивалось в трех водных объектах исследуемого района: озерах Пермусозеро и Верх.Старое а также губе Куреньга оз. Имандра. Нормой среднего содержания хлорофилла «а» в период открытой воды для Кольского полуострова считаются 0.2-0.3 мг/м3 (Никулина, 1975б). Во всех исследованных озерах эти значения оказались на порядок выше. Максимальное содержание было зафиксировано для оз. Пермусозеро – 3.71 мг/м3. По классификации трофического статуса водоемов С.П. Китаева (1984), и согласно международной универсальной шкале (OECD, 1982) оз. Верх.Старое и губа Куреньга оз. Имандра относятся к олиготрофным водоемам, а оз. Пермусозеро – к мезотрофным. По классификации И.С. Трифоновой (1993) – все исследованные водоемы характеризуются мезотрофным трофическим статусом. Содержание хлорофиллов в исследованных водоемах представлено в таблице. Интересным фактом является сравнительно не высокое содержание хлорофиллов в оз. Верхн.Старое, для которого установлены экстремально высокие значения биомассы фитопланктона. Это может быть связано с высоким уровнем токсичности среды и биогенной нагрузкой, когда водоросли C. hirundinella переходят на гетеротрофное питание и утрачивают фотосинтетические пигменты.



Было проведено исследование водорослевых сообществ обрастаний некоторых водотоков, находящихся в зоне влияния Оленегорского ГОКа: на реках Ках и Куреньга, а также ручье Хариусный. В отличие от рек, в ручье Хариусный водорослевые сообщества тесно ассоциированы с водными мохообразными.

Фитоперифитон исследованных водоемов отличался большим числом видов при наличии ярко вы-раженных доминантов. Всего было обнаружено 71 таксон водорослей рангом ниже рода в 5-х отделах, из которых Cyanoprokaryota – 4, Bacillariophyta – 47, Chlorophyta – 18, Chrysophyta – 1, Rhodophyta – 1. , некоторые типичные представители – на рисунке.
По фитоперифитону был рассчитан индекс сапробности для каждого водного объекта и определена степень сапробности, категория вод и класс чистоты. Все исследованные водотоки в отношении органиче-ского загрязнения принадлежат к лимносапробной категории вод и по чистоте относятся к II классу – «чис-тые воды». Сравнительно высокая численность водорослей в ручье Хариусный, по сравнению с другими водными объектами, объясняется высоким содержанием в воде биогенных элементов (нитратов), обуславли-вающих развитие нитчатых зеленых водорослей. Доминирующий по численности представитель – Ulothrix zonata широко распространенный космополит, развивающийся в водоемах различного типа. В отдельных случаях для этого таксона выделяют отдельный тип, характерный для загрязненных вод.(Ulothrix zonata (Weber et Mohr) Kütz. pollution type), однако в связи с тем, что генеративные стадии развития водоросли не были обнаружены, уточнить тип водоросли не удалось. Судя по видовому составу сопутствующих видов, в основном диатомовых, ручей Хариусный не может быть охарактеризован, как сильно загрязненный. Так, в составе сообществ присутствуют виды, предпочитающие олиготрофные условия и высокое содержание ки-слорода: Didymosphenia geminata (Lyngb.) M. Schm. in A. Schmidt, - типичный аркто-альпийский вид, харак-терный для незагрязненных вод.
Присутствие красных водорослей (Batrachospermum sporulans Sirod.) в составе сообществ фитопе-рифитона реки Ках – свидетельство благополучия состояния экосистемы. Несмотря на то, что исследуемый участок реки протекает по антропогенно-трансформированному ландшафту вблизи отвалов и автодороги, видовой состав фитоперифитона свидетельствует об отсутствии процессов токсикации и органического за-грязнения. Для этой реки индекс сапробности оказался наименьшим – 1.0.

Некоторые харак-терные представители фито-перифитона водотоков, нахо-дящихся в зоне влияния Олене-горского ГОКа: 1 – Batrachospermum sporulans Sirod.; 2 – Navicula radiosa Kütz. var. radiosa; 3 – диатомо-вые сообщества реки Ках; 4 – Didymosphenia geminata (Lyngb.) M. Schm. in A. Schmidt; 5 – колония Tabellaria flocculosa (Roth) Kütz.; 6 – Spi-rogyra sp.; 7 – Ulothrix zonata (Weber et Mohr) Kütz.

Показатели сапробности, категории вод и класс чистоты водных объектов по сообществам фитоперифитона