RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3143310.22363/2313-2310-2022-30-2-127-142Environmental MonitoringЭкологический мониторингResearch ArticleIntegrated assessment of the spring waters of the Bryansk region in the system of state monitoringКомплексная оценка родниковых вод Брянской области в системе государственного мониторингаhttps://orcid.org/0000-0001-7175-0763SobolevaOlga A.СоболеваОльга Александровна

PhD student

аспирант кафедры географии, экологии, землеустройства

OAsoboleva@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4842-5174AnishchenkoLidiya N.АнищенкоЛидия Николаевна

PhD (Agricultural), Dr. Habil, professor

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры географии, экологии, землеустройства

eco_egf@mail.ruBryansk state university of academician I.G. PetrovskyБрянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского04072022302VOL 30, NO2 (2022)ТОМ 30, №2 (2022)12714204072022Copyright ©; 2022, Soboleva O.A., Anishchenko L.N.Copyright ©; 2022, Соболева О.А., Анищенко Л.Н.2022Soboleva O.A., Anishchenko L.N.Соболева О.А., Анищенко Л.Н.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/31433

The results of ecological-chemical and toxicological analysis of 20 model springs on the territory of urban and rural settlements of the Bryansk region within the framework of water monitoring are presented. Indicators of hydrochemistry and phytotoxicity by the biotesting method are presented. The springs are classified according to temperature, flow rate, pH value, salinity and total hardness. Correlation relationships between the obtained hydrochemical indicators of spring waters are shown. The additions to the monitoring base for the state of spring waters in the summer low-water period of 2020 showed that the dominant pollutant of water in the tracts of the urban areas of the Bryansk region is nitrate ions; the total iron content exceeds the permissible norms. Among the model springs, 25 % have an excess of the content of nitrate ions relative to the norms of maximum permissible concentrations (45 mg / L), 20 % - a significant excess of the normalized indicator «total iron» (0,3 mg / L). Calculation of the phytotoxicity index showed that water samples from two springs are toxic (coefficient J > 20). Ecological and chemical analysis of springs and determination of the degree of hemerobity of the spring tract showed that nitrate ions and chloride ions are indicator indicators of anthropogenic impact on natural waters. Conjugate analysis of water hydrochemistry indicators revealed strong correlations between the parameters “total mineralization - total hardness”, “total mineralization - chloride ions”, “electrical conductivity - chloride ions”, “electrical conductivity - total hardness”, “electrical conductivity - total mineralization”. The springs are ranked according to the degree of anthropogenic transformation of the landscape. On the scale of hemerobicity, the spring tracts were classified according to seven degrees: metagemerobic (one spring), polyhemerobic (two springs), α-euhemerobic (two springs), β-euhemerobic (one spring), mesohemerobic (six springs), oligohemerobic (eight springs).

Представлены результаты эколого-химического и токсикологического анализа 20 модельных родников на территории городских и сельских поселений Брянской области в рамках водного мониторинга. Приведены показатели гидрохимии и фитотоксичности методом биотестирования. Родники классифицированы по температуре, дебиту, величине рН, значению минерализации и показателю «общая жесткость». Показаны корреляционные связи между полученными гидрохимическими показателями родниковых вод. Дополнения мониторинговой базы по состоянию родниковых вод в летнюю межень 2020 г. показали, что доминирующий поллютант вод в урочищах урботерриторий Брянской области - нитрат-ионы - превышают допустимые нормы показатели содержания общего железа. Среди модельных родников 25 % имеют превышение содержания нитрат-ионов относительно норм предельно допустимых концентраций (45 мг/л), 20 % - значительное превышение нормируемого показателя «железо общее» (0,3 мг/л). Расчет индекса фитотоксичности показал, что образцы воды двух родников - токсичны (коэффициент J > 20). Эколого-химический анализ родников и определение степени гемеробности урочища родников показали, что нитрат-ионы и хлорид-ионы являются индикаторными показателями антропогенного воздействия на природные воды. Сопряженный анализ показателей гидрохимии вод выявил сильные корреляционные зависимости между параметрами «общая минерализация - общая жесткость», «общая минерализация - хлорид-ионы», «электропроводность - хлорид-ионы», «электропроводность - общая жесткость», «электропроводность - общая минерализация». Проведено ранжирование родников по степени антропогенного преобразования ландшафта. По шкале гемеробности родниковые урочища классифицировали по семи степеням: метагемеробная (один родник), полигемеробная (два родника), α-эвгемеробная (два родника), β-эвгемеробная (один родник), мезогемеробная (шесть родников), олигогемеробная (восемь родников).

springsgroundwaterecological-chemical analysisphytotoxicity of waterscorrelation analysisBryansk regionродникиподземные водыэколого-химический анализ родниковых водфитотоксичность водкорреляционный анализБрянская областьElpiner LI. Modern medical ecological aspects of theory of fresh groundwater resources. Hygiene and sanitation. 2015;94(6):39—46. (In Russ.)Эльпинер Л.И. Современные медико-экологические аспекты учения о подземных водах // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94. № 6. С. 39-46.Fatbardh G. Study of chemical characteristics and pollution assessment of spring and well waters in a part of the Istog municipality (Kosovo). Sustainable Water Resources Management. 2018;4:399—414. DOI: 10.1007/s40899-018-0248-2Fatbardh G. Study of chemical characteristics and pollution assessment of spring and well waters in a part of the Istog municipality (Kosovo) // Sustainable Water Resources Management. 2018. Vol. 4. P. 399-414. DOI: 10.1007/s40899-018-0248-2Rassadina YeV, Klimentova Ye G. Biodiagnostics and indication of soils. Ul’yanovsk: Ulyanovsk State University Publ.; 2016. 186 p.Рассадина Е.В., Климентова Е.Г. Биодиагностика и индикация почв: учеб.-метод. пособие. Ульяновск: УлГУ, 2016. 186 с.Lee LJ, Chen CH, Chang YY, Liou SH, Wang JD. An estimation of the health impact of groundwater pollution caused by dumping of chlorinated solvents. Science of the Total Environment. 2010;408(6):1271—1275. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2009.12.036Lee L.J., Chen C.H., Chang Y.Y., Liou S.H., Wang J.D. An estimation of the health impact of groundwater pollution caused by dumping of chlorinated solvents // Science of the Total Environment. 2010. Vol. 408. № 6. P. 1271-1275. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2009.12.036Lotter JT, Lacey SE, Lopez R, Socoy Set G, Khodadoust AP, Erdal S. Groundwater arsenic in Chimaltenango, Guatemala. Journal of Water and Health. 2014;12(3):533—542. https://doi.org/10.2166/ wh.2013.100Lotter J.T., Lacey S.E., Lopez R., Socoy Set G., Khodadoust A.P., Erdal S. Groundwater arsenic in Chimaltenango, Guatemala // Journal of Water and Health. 2014. Vol. 12. № 3. P. 533-542. https://doi. org/10.1016/j.jwpe.2019.100809Tshindane P, Mamba PP, Moss L, Swana UU, Moyo W, Motsa MM. The occurrence of natural organic matter in South African water treatment plants. Journal of Water Process Engineering. 2019;31:1008—1009. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.100809Tshindane P., Mamba P.P., Moss L., Swana U.U., Moyo W., Motsa M.M. The occurrence of natural organic matter in South African water treatment plants // Journal of Water Process Engineering. 2019. Vol. 31. P. 1008-1009. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.100809Williams DD. The spring as an interface between groundwater and lotic faunas and as a tool in assessing groundwater quality. International Association for Theoretical and Applied Limnology: Negotiations. 1991;24(3):1621—1624. https://doi.org/10.1080/03680770.1989.11899034Williams D.D. The spring as an interface between groundwater and lotic faunas and as a tool in assessing groundwater quality // Internationale Vereinigung für theoretische und angewandte Limnologie: Verhandlungen. 1991. Vol. 24. № 3. P. 1621-1624. https://doi.org/10.1080/03680770.1989.11899034Soldatenkov GI. The history of research on the recreational potential of the territory of the Republic of Belarus. Nature management problems and the environmental situation in European Russia and adjacent territories. 2019:174—181. (In Russ.)Солдатенков Г.И. История исследований рекреационного потенциала территории республики Беларусь // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на сопредельных территориях. 2019. С. 174-181.Lovinskaya AV, Kolumbayeva SZH, Suvorova MA, Iliyasova AI, Biyasheva ZM, Abilev SK. Complex study of potential toxicity and genotoxicity of water samples from natural sources of the suburban zone of Almaty. Genetic toxicology. 2019;17(2):69—81. https://doi.org/l0.17816/ecogen17269-81 (In Russ.)Ловинская А.В., Колумбаева С.Ж., Суворова М.А., Илиясова А.И., Бияшева З.М., Абилев С.К. Комплексное исследование потенциальной токсичности и генотоксичности образцов воды из природных источников пригородной зоны г. Алматы // Генетическая токсикология. 2019. Т. 17. № 2. С. 69-81. https://doi.org/l0.17816/ecogen17269-81Kabirov RR, Sagitova AR, Sukhanova NV. Development and use of a multicomponent test system for evaluating the toxicity of soil in an urban territory. Russian Journal of Ecology. 1997;28(6):360—363. (In Russ.)Кабиров Р.Р., Сагитова А.Р., Суханова Н.В. Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки токсичности почвенного покрова городской территории // Экология. 1997. № 6. С 408-411.Pospelova OA, Okrut SV, Stepanenko YeYe, Mandra YUA. Effect of functional areas of the city on a small river waters phitotoxicity. Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2011;13(5—1):216—219. (In Russ.)Поспелова О.А., Окрут С.В., Степаненко Е.Е., Мандра Ю.А. Влияние функциональных зон города на фитотоксичность вод малой реки // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 5-1. С. 216-219.Vaynert E, Val’ter R, Vettsel’ T, Yeger E, Klausnittser B, Klots S. Bioindication of pollution of terrestrial ecosystems. Shubert R, editor. Moscow: Mir Publ.; 1988. 348 p. (In Russ.)Вайнерт Э., Вальтер Р., Ветцель Т., Егер Э., Клауснитцер Б., Клоц С. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. М.: Мир, 1988. 348 с.Dospekhov BA. Field experiment methodology (with the basics of statistical processing of research results). Moscow: Kniga po Trebovaniyu Publ.; 2012. 352 p. (In Russ.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.Sokolova OYe, Potapova Ye V. Method of determining the hemerability of green areas. Bulletin of Zabaikalsky State University. 2018;24(3):26—31. (In Russ).Соколова О.Е., Потапова Е.В. Методика определения гемеробности озелененных территорий // Вестник Забайкальского государственного университета. 2018. Т. 24. № 3. С. 26-31.Zanozin VV, Barmin AN, Valov MV. Studies of the degree of anthropogenic transformation of natural territorial complexes. Geology, Geography and Global Energy. 2019;4(75):168—183. (In Russ.)Занозин В.В., Бармин А.Н., Валов М.В. Исследования степени антропогенной преобразованности природных территориальных комплексов // Геология, география и глобальная энергия. 2019. № 4(75). С. 168-183.Guseva TV, editor. Hydrochemical indicators of the state of the environment: reference materials. Moscow: Forum: INFRA-M Publ.; 2010. 192 p. (In Russ).Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Под ред. Т.В. Гусевой. М.: Форум: ИНФРА-М, 2010. 192 с.Vsevolozhsky VA. Fundamentals of Hydrogeology. Moscow: Publishing house of Moscow State University, 1991. 351 p. (In Russ.)Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. М.: Изд-во МГУ, 1991. 351 с.Begday IV, Bondar’ YeV, Perekopskaya NYe. The research of the pollution of springs in the city of Stavropol by the method of factor analysis. Nauka. Innovatsii. Tekhnologii. 2016;2:77—88. (In Russ.)Бегдай И.В., Бондарь Е.В., Перекопская Н.Е. Исследование загрязнения родников города Ставрополя методом факторного анализа // Наука. Инновации. Технологии. 2016. № 2. С. 77-88.Yan S, Shubing L, Gu-Lin L, Xiaojuan G. Correlation analysis of the stability of groundwater quality in the Heihe river. StudNet. 2021;4(2).Янь С., Шубин Л., Гу-Линь Л., Сяоцзюань Г. Корреляционный анализ стабильности качества подземных вод в реке Хэйхэ // StudNet. 2021. Т. 4. № 2.Soboleva OA, Anishchenko LN. On the issue of organizing regional natural monuments in landscape complexes of springs (Bryansk region, Non-Black Earth Region of the Russian Federation). Monitoring of the state of natural complexes and multi-year research in specially protected natural areas. 2019;3:99—105. (In Russ).Соболева О.А., Анищенко Л.Н. К вопросу организации региональных памятников природы в ландшафтных комплексах родников (Брянская область, Нечерноземье РФ) // Мониторинг состояния природных комплексов и многолетние исследования на особо охраняемых природных территориях. 2019. Вып. 3. С. 99-105.