Biomonitoring of the surface waters of the Volyntsevo reservoir using the fluorimetry method

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article examines the state of the drinking Volyntsevo reservoir and its tributaries in conditions of significant changes in the hydraulic regime and pollution by waste mine waters. The state of algoflora of a water body is considered, the results of studying the species composition of phytoplankton, the content of basic photopigments and photosynthetic activity of microalgae are presented. The study presents the results of the application of the method of fluorimetric assessment of the state of phytoplankton cells as the main bioindicator of the state of the aquatic environment. The research was conducted in the vicinity of Yenakievo for the Volyntsevo reservoir and the Bulavin river. These water bodies are subject to significant man-made impacts: as a result of intensive water use of reservoir resources, there has been a significant decrease in water levels and, as a result, a deterioration in water quality. The conducted studies have shown a significant excess of the permissible standards for the content of magnesium ions, sulfates, total hardness and alkalinity in water samples. The negative impact of surface water pollution on the species composition of algoflora, as well as the photosynthetic activity of phytoplankton cells, has been shown. The obtained materials can serve as a basis for further monitoring of drinking reservoirs in the region. The current situation requires constant monitoring observations aimed at identifying and eliminating all sources of pollution of the studied water bodies.

About the authors

Sergey Viktorovich Chufitskiy

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: chufitsky@donnu.ru

senior lecturer of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Svetlana Vladimirovna Bespalova

Donetsk State University

Email: bespalova@donnu.ru

doctor of biological sciences, professor of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Sergey Mikhailovich Romanchuk

Donetsk State University

Email: s.romanchuk@donnu.ru

candidate of technical sciences, director of Special Design and Technology Bureau «Turbulence»

Russian Federation, Donetsk

References

  1. Шлома В.В. Дефицит воды в Донецкой Народной Республике // Проблемы техносферной безопасности: мат-лы междунар. науч.-практ. конф. молодых учёных и специалистов. 2023. № 12. С. 239–243.
  2. Ищенко А.В., Сибирцева И.А., Синько В.Э., Проценко А.О. Анализ качества питьевой воды различных населенных пунктов Донецкой Народной Республики // Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., посв. памяти академика РАН В.П. Зволинского и 30-летию создания ФГБНУ «ПАФНЦ РАН». Соленое Займище, 2021. С. 727–731.
  3. Елизарова О.В. Анализ качества воды из источников централизованного водоснабжения ДНР в современных условиях // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2023. Т. 32, № 4. С. 32–35.
  4. Bespalova S.V., Romanchuk S.M., Chufitskiy S.V., Perebeinos V.V., Gotin B.A. Fluorimetric analysis of the impact of coal sludge pollution on phytoplankton // Biophysics. 2020. Vol. 65, № 5. P. 850–857. doi: 10.1134/s0006350920050024.
  5. Беспалова С.В., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Кривякин А.С. Биомониторинг поверхностных вод в условиях антропогенной нагрузки на примере реки Кальмиус // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2018. № 3–4. С. 137–145.
  6. Хазипова В.В., Мнускина Ю.В., Скочко А.В. Оценка техногенного воздействия на качество поверхностных вод реки Кальмиус в районе полигона промышленных отходов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2020. № 3 (7). С. 500–504.
  7. Барциц Э.З. Особенности реализации принципов устойчивого развития в Донецкой Народной Республике // Modern Economy Success. 2021. № 4. С. 210–217.
  8. Хахулина Н.Б., Дикоп В.Е., Кизин Д.В. О строительстве альтернативного источника водоснабжения (Большая вода) в ДНР // Вопросы управления недвижимостью, землеустройства и геодезии. 2023. № 1 (3). С. 61–65.
  9. Maxwell K., Johnson G.N. Chlorophyll fluorescence – a practical guide // Journal of Experimental Botany. 2000. Vol. 51, iss. 345. P. 659–668. doi: 10.1093/jxb/51.345.659.
  10. Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.
  11. Истомин А.Н., Лялюк Н.М. Фитопланктон Волынцевского водохранилища // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб. докл. науч. конф. аспирантов и студентов (Донецк, 12–14 апреля 2011 г.). Т. 2. Донецк: ДонНТУ; ДонНУ, 2011. С. 24–25.
  12. Каталог рек Украины / сост.: Г.И. Швец, Н.И. Дрозд, С.П. Левченко. Киев: Изд-во АН УССР, 1957. 192 с.
  13. Гнатюк Н.Ю. К изучению флоры бассейна реки Крынки (бассейн реки Миус) // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2010. № 1 (10). С. 47–56.
  14. О введении в действие ГН 2.1.5.1315-03: постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 30.04.2003 № 78 [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/57427387.
  15. О введении в действие санитарных правил: постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26.09.2001 № 24 [Электронный ресурс] // Гарант.ру. https://base.garant.ru/4177988.
  16. Сиротина М.В., Мурадова Л.В., Криницын И.Г., Семенова Г.А. Биоиндикация водных экосистем: учеб.-метод. пособие. Кострома: Костром. гос. ун-т, 2018. 224 с.
  17. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла a (ГОСТ 17.1.4.02-90). М.: Издательство стандартов. 1990. 15 с.
  18. Strasser R.J., Srivastava A., Tsimilli-Michael M. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples // Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation and Adaptation. London, 2000. P. 445–483.
  19. Новиков Д.А., Новочадов В.В. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте. Волгоград: ВолГМУ, 2005. 84 с.
  20. Метод комплексной оценки степени загрязненности вод по гидрохимическим показателям (РД 52.24.643.2002). Ростов-на-Дону, 2002. 55 с.
  21. Беспалова С.В., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Саакян О.Н. Воздействие сточных вод угольных шахт на качество воды реки Ольховая // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2018. № 3–4. С. 152–159.
  22. Сиделев С.И., Бабаназарова О.В. Анализ связей пигментных и структурных характеристик фитопланктона высокоэвтрофного озера // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2008. № 2. С. 153–168.
  23. Stirbet A., Lazar D., Kromdijk J., et al. Chlorophyll a fluorescence induction: Can just a one-second measurement be used to quantify abiotic stress responses? // Photosynthetica. 2018. № 56. P. 86–104. doi: 10.1007/s11099-018-0770-3.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – Monitoring points of the Volyntsevo reservoir and its tributaries

Download (694KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – Photosynthetic pigment content determined based on fluorimetry (Fluor) and spectrophotometry (SF) methods

Download (222KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 – Light curves of the quantum yield of chlorophyll fluorescence a (A) and the electron transport rate – ETR (B)

Download (222KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 – Light curves of the quantum yield of chlorophyll b fluorescence (A) and the electron transport rate – ETR (B)

Download (243KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 – Some parameters of OJIP curves for water samples

Download (430KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Chufitskiy S.V., Bespalova S.V., Romanchuk S.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».