Загрязненность сточных вод Осташковского промышленного узла ТМ составляла 0.01-16.7 ПДК, а наибольшее ее значение - 40.9 ПДК. Многолетние сбросы сточных вод Осташковских предприятий, в частности кожевенного и других заводов, в озеро и образование труднорастворимых соединений солей ТМ привели к значительному загрязнению отдельных участков ДО озера. Этот процесс усугубился тем, что микроэлементы закреплялись на мелких глинистых и органических частичках ДО. Оценка уровня загрязнения микроэлементами ДО показала, что наиболее загрязнены ДО в районе выпуска сточных вод предприятий г. Осташкова. На ограниченном по площади участке отмечались концентрации Мо, V, Со, Sе, Аs, превышавшие предельно допустимые. Накоплению этих элементов в ДО озера также способствует использование в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Об этом косвенно свидетельствует возрастание содержания Мо, Со, Sе, Аs в пробах, отобранных вблизи сельских районов (ниже с. Рогожа, выход из р. Полоновки в Сосницкий плес, и др.).
Содержание ТМ, мг/кг сухой массы, в высшей водной растительности менялось в зависимости от вида растений и микроэлемента: Аs менялось от 1.8 в кубышке до 21.2 в кувшинке, Сd - от 0.29 в рдесте травяном до 6.0 в кувшинке, Сг - от 3.3 в тростнике до 143 в кувшинке, Сu - от 0.2 в тростнике до 80.2 в кувшинке, Zn - от 13.7 в гречихе до 50.5 в роголистнике погруженном. Концентрации Сг, Ni, Сd незначительно превышали предельно допустимые. Коэффициенты накопления микроэлементов растениями также значительно варьировали для отдельных элементов и видов растений. Наиболее высокие коэффициенты накопления (К = мкг металл/г 0В, отнесенные к мкг металла/г воды) характерны для кувшинки: для Си К = 2.2 х 103, для Сг К = 246 х 103.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИТО-И ЗООПЛАНКТОНА
В составе летнего фитопланктона в оз. Селигер и в р. Селижаровке преобладали диатомовые и зеленые водоросли, субдоминантные формы представлены синезелеными водорослями и динофлагеллятами. Среди зоопланктона преобладали ракообразные, коловратки и простейшие.
Планктон всех трех исследованных участков озера достаточно богат и разнообразен. Повышенное загрязнение вод в районе Осташковского плеса приводит к снижению здесь видового разнообразия, изменению численности и биомассы доминирующих видов гидробионтов, а иногда и их качественного состава (табл. 5,6). Число видов фитопланктона и его видовое разнообразие, учитываемое по индексу Шеннона-Уивера, в Осташковском плесе были ниже, чем в водах Березовского и Сосницкого плесов. Из-за роста численности низших грибов, нитчатых бактерий и устойчивых к органическому загрязнению зеленых и
синезеленых водорослей численность и биомасса фитопланктона в водах Осташковского плеса были выше, чем соответствующие характеристики планктона на других участках.
Аналогичные закономерности характерны и для зоопланктона: в воде Осташковского плеса возросли общая численность и суммарная биомасса зоопланктеров. При этом наблюдалосьснижение числа видов и индекса Шеннона-Уивера почти вдвое по сравнению с Березовским и Сосницким плесами (табл. 5). Неоднороден по акватории был и состав зоопланктона. В Березовском и Сосницком плесах преобладали низшие ракообразные, тогда как в Осташковском среди зоопланктеров увеличилась доля простейших (с 4 до 24%). Протистофауна была представлена в основном инфузориями в домиках, раковинными амебами и мелкими жгутиковыми. Среди инфузорий преобладали Сос1опе11а сга1ега, обилие которой отмечалось в озере в 1979 г.
Воздействие антропогенной нагрузки на фитопланктон Осташковского плеса выразилось в снижении среди доминирующих видов доли диатомовых и динофлагеллят при возрастании зеленых и синезеленых водорослей по сравнению с аналогичными показателями других плесов. Доля динофлагеллят при этом снизилась с 5 до 2%, а доля синезеленых возросла с 0 до 9%.
В фитопланктоне Осташковского плеса во всех преобладающих систематических группах наблюдалось значительное увеличение доли мелких клеток (табл. 5). Соответственно среди планктонных водорослей Осташковского участка была снижена доля форм гидробионтов крупных и средних размеров. Доля мелких форм диатомовых в планктоне Березовского и Сосницкого плесов составляла 28-32, а в планктоне Осташковского плеса - 66%. Для зеленых водорослей доля мелких форм возросла с 21 до 55, для динофлагеллят - с 27 до 60, для синезеленых - с 31 до 54%. У синезеленых водорослей наблюдалось сравнительное измельчание клеток при укрупнении колоний за счет числа входящих в состав их клеток и бесклеточных пространств псевдовакуолей.
Летний фитопланктон р. Селижаровки характеризовался преобладанием
зеленых водорослей, составлявших 54% общего числа видов, тогда какна долю диатомовых приходилось 33, а на долю динофлагеллят - 13%. Синезеленые в речном планктоне отсутствовали. В зоопланктоне отмечалось преобладание мелких коловраток и инфузорий Сос1опе11а сга1ега. Резкое обеднение видового состава планктона отмечалось в местах выпуска сточных вод в Осташковском плесе. Так, в районе выпуска стоков кожевенного завода отмечено всего шесть видов фитопланктона (среди них нитчатые бактерии, грифы грибов, одноклеточные зеленые водоросли Chlorella и Scendesmus). При этом мелких форм среди водорослей было 88, средних и крупных - 7 и 5% соответственно.
Таблица 5. Состав фитопланктона на участках 1-111 оз. Селигер летом 1991 г. (числитель - характеристики планктона, знаменатель — зоопланктона)
| Показатель | I | II | III |
| Число видов | 12/3 | 18/7 | 17/5 |
| Индекс видового разнообразия по Шеннону-Уиверу | 2.0/0.7 | 3.8/1.7 | 3.2/1.4 |
| Общая численность, тыс. кл/мл | 53.7/10.5 | 41.8/9.3 | 45.6/9.8 |
| Суммарная биомасса, мг/л | 7.3/1.2 | 3.7/0.9 | 4.2/0.7 |
Таблица б. Соотношение клеток доминирующих видов водорослей фитопланктона оз. Селигер на участках 1-Ш летом 1991 г., %
| Планктонные водоросли | Размеры клеток | I | II | III |
| Диатомовые | Крупные | 9 | 37 | 23 |
| Средние | 25 | 31 | 49 | |
| Мелкие | 66 | 32 | 28 | |
| Зеленые | Крупные | 16 | 35 | 42 |
| Средние | 29 | 36 | 37 | |
| Мелкие | 55 | 29 | 21 | |
| Динофлагелляты | Крупные | 21 | 45 | 41 |
| Средние | 29 | 38 | 21 | |
| Мелкие | 60 | 27 | 38 | |
| Синезеленые | Крупные | 35 | - | 38 |
| Средние | 21 | - | 31 | |
| Мелкие | 54 | - | 31 |
Под влиянием роста загрязнений отмечается изменение состава гидробионтов и их морфолого-функциональных особенностей. В местах с наибольшим загрязнением в популяциях повышается доля мелких размерных форм доминирующих видов водной флоры и фауны. Изменение размеров клеток водорослей имеет большое значение как фактор приспособления фитопланктона к воздействию различных абиотических факторов. При увеличении численности водорослей и росте загрязнения вод отмечается тенденция к уменьшению средних размеров их клеток. В составе зоопланктона в загрязненных водах велика доля простейших, т.е. более мелких животных, чем коловратки и ракообразные. При дальнейшем усилении антропогенной нагрузки единственной группой зоопланктонных животных остается протистофауна, в которой такженачинают преобладать мелкие формы над средними и крупными, т.е. мелкие Flagellata инфузориями. И хотя скорость потребления бактерий одной инфузорией примерно в 40 раз выше, чем одним жгутконосцем, суммарное выедание бактерий более многочисленными (примерно на 1-2 порядка) по сравнению с инфузориями мелкими Flagellataможет быть значительно большим, чем в случае наличия в составе протистофауны сравнительно малочисленных инфузорий.
Таким образом, усиление евтрофикации интенсифицирует до известных пределов трансформацию загрязняющих веществ гидробионтами, включая выедание животными избытка водорослей и бактерий. При этом в биоценозах возрастает доля мелких многочисленных организмов с интенсивным метаболизмом.
Результаты исследования многоплесового оз. Селигер указывают на существенную пространственную неоднородность биологических и химических характеристик, определяющих качество озерной воды и экологическое состояние водоема. Это свидетельствует о неоднородности развития в водоеме процессов евтрофирования и загрязнения водной среды вследствие неодинакового воздействия антропогенного фактора на отдельные плесы и природных различий
последних.
Неблагоприятные условия, возникшие в Осташковском плесе в связи с антропогенным влиянием, привели к тому, что летом -1/2 толщи вод Городского плеса, а в глубоководной зоне до 2/3 толщи воды имеют содержание растворенного в воде O2 ниже нормативного значения, установленного для рыбохозяйственных водоемов. Для этого плеса характерно и более сильное загрязнение. Здесь повышено содержание ТМ в растительности и ДО, удельной электропроводности в воде по сравнению с вышележащими плесами.
Более благоприятные условия характерны для других плесов. Результаты многочисленных отечественных и зарубежных исследований состояния озер, подверженных антропогенному евтрофированию, свидетельствуют о том, что скорости процессов их евтрофирования существенно различны. Однако общие закономерности развития евтрофирования на озерах аналогичны.
На начальных этапах евтрофирования слабопроточных, с замедленным водообменом средних по глубине и глубоких озер важную роль в процессах превращения веществ играют мелководья и литоральные фитоценозы. Барьерная роль литорали проявляется в снижении скорости евтрофирования водоемов и регулировании этого процесса. Так развивались процессы евтрофирования на Валдайском, Боденском, Великих американских и других озерах. Аналогичная картина наблюдается и на оз. Селигер. Сравнение полученных характеристик оз. Селигер с показателями 70-х гг. свидетельствует о том, что в целом евтрофирование озера идет медленно. И если на начальном этапе евтрофированию был подвержен в основном Осташковский плес, то на современном этапе эти процессы распространились и на другие плесы. Загрязнение озера отмечается в Березовском, Елецком, Троицком и других плесах.