Assessing the ecosystem health of a number of the Volga recreational water areas near Cheboksary

Abstract

Река Волга является не только источником централизованного водоснабжения, но и имеет важное рекреационное значение для населения г. Чебоксары. В соответствии с действующими на настоящее время нормативными документами, качество воды Волги на территории Чувашии относится к 3 классу, поэтому мониторинг экологического состояния акваторий реки является актуальным направлением исследований. Здоровье экосистемы связано с идеей устойчивости, которая подразумевает способность системы сохранять свою организацию и жизнеспособность с течением времени при максимальном значении стресса. Здоровье экосистемы зависит от состояния здоровья обитающих в них водных животных. Одним из перспективных методов мониторинга здоровья экосистем является разработанный в НИЦЭБ РАН под руководством профессора С.В. Холодкевича биоэлектронный метод, основанный на тестировании адаптивной способности (здоровья) местных видов моллюсков с помощью оригинальной функциональной нагрузки, по биомаркеру Tвосст ― времени восстановления их частота сердечных сокращений (ЧСС) после снятия кратковременной стрессовой функциональной нагрузки (изменения солености воды), в пределах толерантности вида. Объект исследования данной работы: пять отличающихся антропогенной нагрузкой рекреационных акваторий р. Волга вблизи г. Чебоксары. Предмет исследования: функциональное состояние перловицы обыкновенной, двустворчатых моллюсков Unio pictorum, являющихся «ключевыми» видами-фильтраторами в этих рекреационных акваториях. Тестирование функционального состояния (здоровья) перловицы из р. Волга вблизи г. Чебоксары, показало, что наиболее быстро ЧСС восстанавливалась у моллюсков из пляжа вблизи п.г.т. Сосновка ― среднее Tвосст составило 38,1 минут. Медленнее всего ЧСС приходила в норму у моллюсков из пляжа «Заовражный», где среднее Tвосст составило 62,5 минут. Сравнительный анализ концентраций тяжёлых металлов в донных осадках этих акваторий показал, что практически для всех металлов они ниже официально установленных фоновых значений для акваторий Республики Татарстан. Согласно полученным данным акватории р. Волга в черте г. Чебоксары соответствуют экологическому статусу не ниже чем «Хороший» по ранжированию экологического статуса водоемов по Твосст, что указывает на то, что г. Чебоксары не вносит существенного вклада в уровень загрязнения р. Волга, который может отрицательно влиять на здоровье водных животных.

The Volga River is not only a source of centralized water supply, but also has an important recreational significance for the population of Cheboksary. In accordance with the current regulatory documents, the water quality of the Volga in the territory of Chuvashia belongs to class 3, therefore, monitoring the ecological state of the river waters is an urgent area of research. Ecosystem health is associated with the idea of sustainability, which implies the ability of the system to maintain its organization and viability over time with maximum stress. The health of an ecosystem depends on the health of the aquatic animals living in them. Ecosystem health is linked to the idea of sustainability, which implies the system's ability to maintain its organization and viability over time at maximum stress. The health of the ecosystem depends on the health status of the aquatic animals living in them. One of the promising methods for monitoring ecosystem health is the bioelectronic method developed at the NICEB RAS under the guidance of Professor S.V. Kholodkevich, based on testing the adaptive ability (health) of local mollusk species using the original functional load, according to the Trec biomarker ― the recovery time of their heart rate (HR) after relieving the short-term stress functional load (changes in water salinity), within the tolerance of the species. The object of the study of this work: five different anthropogenic loads of recreational waters of the Volga River near the city of Cheboksary. The subject of the study: the functional state of the common pearl barley, bivalve mollusks Unio pictorum, which are the "key" filter species in these recreational waters. Testing of the functional state (health) of the pearl barley from the Volga River near the city of Cheboksary, showed that the fastest heart rate recovered from mollusks from the beach near p.g. Sosnovka ― the average Trec was 38,1 minutes. The slowest heart rate returned to normal for shellfish from the Zarovrazhny beach, where the average Trec was 62,5 minutes. A comparative analysis of the concentrations of heavy metals in the bottom sediments of these waters showed that for almost all metals they are below the officially established background values for the waters of the Republic of Tatarstan. According to the obtained data of the water area of the Volga River within the city of Cheboksary, they correspond to the ecological status no lower than the "Good" in ranking the ecological status of water bodies according to Trec, which indicates that the city of Cheboksary does not make a significant contribution to the level of pollution of the Volga River, which can negatively affect the health of aquatic animals.