Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Получены результаты исследований реки, подверженной техногенному засолению и рек с фоновыми показателями минерализации, свидетельствующие о существенной трансформации водной экосистемы в результате воздействия этого типа загрязнения. Химический состав воды в реке Волим, подверженной техногенному засолению, и в фоновых условиях существенно различался. Значения концентрации основных катионов и анионов в воде р. Волим превосходили аналогичные показатели р. Яйвы и р. Вишеры в сотни и тысячи раз по содержанию иона калия и хлорид–иона и в десятки и сотни раз по содержанию ионов натрия, магния и кальция. Содержание микроэлементов в воде р. Волим также в десятки и сотни раз превосходило фоновые значения по таким элементам как Co, As, Rb, Sr, Ba. В пределах приустьевого залива как весной, так и летом присутствовал галоклин. В летнее время граница галоклина совпадала с границей термоклина. Зоопланктон реки Волим также отличался от фоновых значений. Выявленная температурная и химическая стратификация определили различие планктонных сообществ на поверхности и у дна приустьевого залива реки Волим летом 2022 г. Минимальные показатели качественного и количественного развития зоопланктона, не достигающие фонового уровня, отмечены для участка нижнего течения реки Волим. Зоопланктон на поверхности и у дна приустьевого залива при низком видовом богатстве значительно превосходил по биомассе и численности сообщества как нижнего течения реки Волим, так и фонового участка. В составе планктоценоза залива реки наибольшее количественное развитие получали эвригалинные и галофильные формы. В пределах нижнего течения р. Волим отмечено сокращение биоразнообразия макрозообентоса, которое сопровождается низкой биомассой донных животных по сравнению с фоновыми показателями. Вместе с тем близкие показатели численности бентосных беспозвоночных в нижнем течении р. Волим и в фоновых условиях, говорят о преимущественном формировании в условиях засоления бентоценозов с преобладанием мелких хирономид и олигохет, тогда как в фоновых условиях отмечается большая встречаемость крупных форм. Влияние высокоминерализованной воды р. Волим на сообщества донных беспозвоночных приустьевого залива реки проявляется в низких значениях численности и биомассы макрозообентоса фарватерных участков по сравнению с прибрежными, а также в обеднении бентоценозов от верхней части залива к устьевой. Ихтиофауна была отмечена в приустьевом заливе реки Волим как в весенний, так и в летний период. Качественный и количественный состав ихтиофауны в обоих случаях различался и был отличен от фоновых показателей. В весенний период предустьевой залив р. Волим, подверженной техногенному засолению, используется рыбами для нереста, о чем свидетельствовало наличие в уловах особей с преднерестовым состоянием гонад и текучими половыми продуктами. При этом максимальные значения численности, биомассы и видового разнообразия рыб отмечались в участках с низкими значениями минерализации. В зоне перехода реки Волим в приустьевой залив, где сохраняются условия высокой минерализации, количественные характеристики и показатели биоразнообразия ихтиофауны были в разы ниже, что свидетельствует об избегании рыбами условий повышенной минерализации для нереста. В летний период рыбы используют условия как высокой, так и низкой минерализации для нагула, о чем свидетельствуют близкие значения показателей численности, биомассы и видового разнообразия в разных участках приустьевого залива р. Волим. Однако, по сравнению с фоновыми показателями р. Яйвы, количественные характеристики и биоразнообразие рыб в приустьевом заливе р. Волим было ниже. Зараженность окуня паразитами в условиях повышенной минерализации была ниже чем в фоновых условиях. У окуня в условиях высокой минерализации были отмечены два вида паразитов: нематода Camallanus truncatus и метацеркарии трематоды Ichthyocotylurus platycephalus. У окуня, отловленного в фоновых условиях минерализации р. Яйвы, выявлены три вида паразитов: цисты споровиков Sporozoa, нематода С. truncatus и метацеркарии трематоды I. platycephalus. Экстенсивность инвазии и индекс обилия обнаруженных паразитов были выше в фоновых условиях минерализации. Гематологический анализ выявил, что периферическая кровь окуня в условиях повышенной минерализации имеет значительные патоморфологические нарушения эритроцитов и высокое количество незрелых клеток, что свидетельствует о дестабилизации физиологических процессов в организме рыб. Выявленные нарушения эритроцитов свидетельствуют о дестабилизации физиологических процессов в организме рыб. Анизацитоз и пойкилоцитоз показывают функциональную недостаточность кроветворных органов. Такие дегенеративные изменения эритроцитов как образование шистоцитов, вакуолизация цитоплазмы, гемолиз и ядерные тени свидетельствуют о необратимых патологических процессах. Получены результаты экспериментальной оценки влияния засоления на различные группы гидробионтов, свидетельствующие о большей токсичности отходов соледобычи по сравнению с хлоридом натрия, увеличении токсического эффекта при повышении температуры, а также различиях в устойчивости к засолению у разных групп гидробионтов. Экспериментальная оценка показала большую чувствительность к засолению для брюхоногих моллюсков Bithynia tentaculata по сравнению с личинками хирономид Chironomus sp. и снижение толерантности к засолению у хирономид при повышении температуры. Экспериментальная оценка выживаемости икры и предличинок речного окуня Perca fluviatilis показала большую токсичность вещества солеотвалов Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей по сравнению с хлоридом натрия, а также меньшую толерантность икры окуня перед выклевом по сравнению с более ранней стадией развития. Была выявлена большая выживаемость предличинок окуня при концентрации солей 8-9 г/л, по сравнению с концентрацией 7 г/л, что может свидетельствовать о существовании осморегуляторного механизма, который повышает их выживаемость в этом диапазоне минерализации. Однако это не дает ясности в понимании причин повышенной смертности предличинок окуня при засолении 7 г/л, что требует более детализированных исследований.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В результате проведенных натурных исследований и экспериментальных работ получены новые данные о влиянии техногенного загрязнения на водные экосистемы Прикамья. По результатам весенней ихтиологической съемки нижнего течения и приустьевого залива рек Волим и Лёнва, подверженных техногенному засолению, получены сведения, свидетельствующие о том, что из-за засоления вод могут нарушаться условия нереста рыб. В конце мая 2023 г. в условиях минерализации 9,4-10,4 г/л показатели разнообразия и численности рыб были существенно снижены, преобладала молодь рыб, половозрелые особи были представлены единичными особями. Отмечены особи ранненерестующих видов с невыметенными половыми продуктами. В летне-осенний период значения концентрации основных катионов и анионов в воде рек Волим и Лёнва превосходили аналогичные показатели Камского водохранилища в сотни раз по содержанию иона калия и хлорид–иона и в десятки раз по содержанию ионов натрия, магния и кальция. Общая минерализация воды р. Волим в месте перехода реки в залив составила в июле 11,2 г/л, в октябре - 21,1 г/л. В устье р. Лёнвы в июле общая минерализация воды составила 14,1 г/л. В зоне засоления зоопланктон реки Волим, и его притока - реки Черной отличался от фоновых значений. Динамика минерализации в водосборе реки явилась ключевым детерминантом в различии качественного и количественного состава зоопланктеров. Зоопланктон исследованных водотоков представлен в основном эвритопными широко распространёнными видами. На участках с высокими показателями солености отмечена солоновато-водная коловратка Brachionus plicatilis. В реке Черной, имеющей наибольшую соленость, отмечались поврежденные экземпляры зоопланктона, что может быть связано с периодическими залповыми сбросами высокоминерализованных вод с шламохранилища, расположенного в водосборе реки. Макрозообентос реки Волим, и его притока - реки Черной, подверженным техногенному засолению, характеризовался значительным сокращением разнообразия бентосных животных по сравнению с фоновыми показателями. Выявлены особенности состава бентофауны беспозвоночных, свидетельствующие о существенном росте численности и биомассы отдельных галотолерантных видов в условиях интенсивного засоления. Поэтому не смотря на высокие значения минерализации, р. Черная как в среднем, так и нижнем течении была классифицирована как «чистая» по индексу Вудивисса, Гуднайта-Уитли, Кинга и Болла. По индексу Вудивисса во всех обследованных точках качество вод также было отнесено к категории «чистая». Результаты свидетельствуют о необходимости разработки биотических индексов применимых для оценки уровня загрязнения в условиях Пермского Прикамья. Число и масса рыб в уловах в нижнем течении реки Волим (в условиях засоления) в июле были ниже в 3,4 и 3,6 раз чем в приустьевом заливе соответственно. Еще большая разница была получена для фоновых условий. В месте перехода реки с фоновой минерализацией в приустьевой залив численность и масса рыб в уловах были соответственно в 5 и 9 раз ниже по сравнению с таковыми в заливе. При этом, для р. Лёнвы было отмечено обратное. В месте перехода реки в залив биомасса рыб в уловах была выше в 1,2 раза при численности ниже в 1,7 раза, чем в приустьевом заливе. Это связано с численным преобладанием в уловах крупных особей язя Leuciscus idus и окуня Perca fluviatilis, использовавших участок высокоминерализованных вод устья р. Лёнвы для нагула. Полученные результаты не позволяют сделать однозначный вывод о влиянии засоления на условия нагула рыб, что безусловно требует более детального изучения. В условиях комплексного загрязнения р. Толыч зараженность речного окуня паразитами была выше, чем в фоновых условиях. У окуня в условиях загрязнения были отмечены шесть видов паразитов, тогда как в фоновых условиях реки Яйвы было выявлено три вида паразитов. У рыб р. Толыч преимущественно затронутыми инвазией органами были почки, брыжейка, мочеточники и хрусталики глаз. У рыб р. Яйвы преимущественно были поражены кишечник, внутренняя поверхность брюшной полости и желудок. Гематологический анализ выявил, что периферическая кровь окуня в условиях комплексного загрязнения реки Толыч имеет значительные патоморфологические нарушения эритроцитов и высокое количество незрелых клеток, что свидетельствует о дестабилизации физиологических процессов в организме рыб. Анизацитоз и пойкилоцитоз показывают функциональную недостаточность кроветворных органов. Такие дегенеративные изменения эритроцитов как образование шистоцитов, гемолиз и ядерные тени свидетельствуют о необратимых патологических процессах. В условиях загрязнения рек Кизел, Вильва и Яйва кислыми шахтными водами происходит деградация ихтиоценозов. Наиболее толерантными к этому загрязнению видами рыб являются представители семейства карповые елец Leuciscus leuciscus и уклейка Alburnus alburnus. Эти виды были отмечены после слияния реки Вильвы с крупным притоком – р. Лытвой. Голец усатый Barbatula barbatula и подкаменщик Cottus gobio оказались наименее толерантными к загрязнению видами и присутствовали только в фоновых условиях. В р. Яйве после слияния с р. Вильвой в составе уловов присутствовал только один вид – ёрш Gymnocephalus cernua, тогда как в р. Яйве выше по течению от устья реки Вильвы было отмечено 7 видов рыб, относительная численность которых была в несколько раз выше. Получены оценки токсичности по результатам биотестирования воды и донных отложений рек Кизел, Вильва и Яйва с использованием тест-объектов относящихся к разным систематическим группам. Наибольшая степень токсичности протестированных образцов была выявлена по итогам тестирования с использованием цериодафний и личинок хирономид. Биотестирование с использованием Escherichia coli показало отсутствие токсического эффекта для большинства обследованных образцов за исключением пробы грунта из реки Кизел. Тест надосадочной жидкости и водной вытяжки из донных отложений с использованием икры Danio rerio также не выявил их токсичности. Смертность икринок составляла 1-5% как в тестируемых средах, так и в контроле. Экспериментально установлена толерантность молоди стерляди к хлоридному засолению в температурном диапазоне 19-25оС. Было рассчитано значение средней летальной концентрации LC50 при остром и хроническом воздействии растворов хлорида натрия. При воздействии продолжительностью 24 часа значение LC50 составило 11,4 г/л, при воздействии продолжительностью 96 часов – 8,8 г/л, 14 суток – 5,0 г/л. Результаты эксперимента продолжительностью 28 суток, свидетельствуют о значительных иммуно-физиологических изменениях в организме молоди стерляди, помещённой в условия повышенной минерализации. Проведены исследования за ходом восстановления рыб, подвергшихся воздействию хлоридного засоления и пересаженных в условия фоновой минерализации. По итогам наблюдений, длившихся 56 суток, полного восстановления рыб не произошло: подопытные особи отличались от особей контрольной группы низкой упитанностью, высоким содержанием лейкоцитов, ионов натрия и мочевины в крови, а также высокой встречаемостью патологий клеток крови. В результате экспериментальной оценки получены значения средней летальной концентрации (LC50) при остром и хроническом воздействии солей на икру речного окуня Perca fluviatilis. При воздействии раствора хлорида натрия продолжительностью 96 часов значение LC50 для икринок, помещенных в условия засоления на 4 эмбриональном этапе, составило 8,6 г/л, при экспозиции 15 сут. – 3,9 г/л. На основании экспериментальных работ показано, что для разных групп беспозвоночных водных объектов Пермского Прикамья характерна дифференцированная толерантность к засолению в разных температурных условиях. Была выявлена большая чувствительность к засолению для брюхоногих моллюсков по сравнению с личинками хирономид Chironomus sp. и амфиподами Gammarus sp. Для хирономид наблюдалось снижение галотолерантности при повышении среднесуточной температуры с 8,7оС до 21,1 оС, что не было характерно для моллюсков и амфипод.