ИСТИНА

Фундаментальной научной проблемой является отсутствие градаций качества окружающей среды (в частности границ нормы, позволяющих разделить "нормальное" и "нарушенное" состояние) для показателей флуоресценции фитопланктона как метода инструментальной экспресс-оценки состояния среды. Также отсутствует метод обоснования градаций других индикаторных характеристик фитопланктона и факторов среды по природным данным. Для решения указанной проблемы предлагается: - применить оригинальный авторский метод расчета границ локальных экологических норм (метод ЛЭН) на примере данных наблюдений за состоянием вод Рыбинского водохранилища; - доказать, что различия в значениях показателей флуоресценции зависят не столько от особенностей отбора и обработки проб, сколько от влияния на эти значения физико-химических факторов среды; - учесть при расчете границ нормы влияние на показатели флуоресценции и другие индикаторные характеристики фитопланктона особенностей, изменяющих значения показателей, но не оказывающих действия на качество среды (например, устьевые участки и собственно водохранилище, климатические характеристики, типы водных масс). Флуоресценция фитопланктона в настоящее время является единственным показателем, который позволяет исследовать в живых объектах протекание фотохимических реакций, связанных с работой фотосистемы 2 растений, т.е. системы, наиболее чувствительной к факторам внешней среды. Методы измерения флуоресценции фитопланктона обладают высокой чувствительностью, производительностью, точностью и позволяют проводить измерения in situ в режиме реального времени, т.е. являются инструментальными экспресс-методами. Поэтому предполагается сравнить эффективность флуоресценции с эффективностью других индикаторных характеристик, таких как показатели видовой и размерной структур фитопланктона, концентрация пигментов фитопланктона, скорость фотосинтеза в поверхностном слое, темновая ассимиляция углекислоты. Испытываемый метод ЛЭН позволяет: 1) Рассчитать границы нормы показателей флуоресценции. 2) Выявить факторы среды, вносящие значимый вклад в нарушение благополучия состояния фитопланктона, и ранжировать эти факторы по величине их вклада в степень нарушения. 3) Рассчитать для факторов среды границы нормы, выход за пределы которых приводит к "нарушению" состояния фитопланктона. Определить негативное влияние на индикаторные характеристики как высоких, так и низких значений физико-химических факторов. 4) Оценить достаточность программы наблюдений за потенциальными причинами экологического неблагополучия. 5) Предложить критерии для сравнения и отбора лучших биоиндикаторов экологического состояния водных объектов как среди различных показателей флуоресценции (уровень переменной флуоресценции растворенных органических веществ, максимальный уровень переменной флуоресценции пробы, фоновый уровень переменной флуоресценции пробы, максимальный уровень переменной флуоресценции фитопланктона, фоновый уровень переменной флуоресценции фитопланктона, активность флуоресценции фитопланктона), так и среди показателей флуоресценции и других индикаторных характеристик гидробионтов.

2014 г. Создание базы данных значений показателей флуоресценции и значений физико-химических факторов водной среды, собранных в двухлетних наблюдениях за состоянием вод Рыбинского водохранилища. Сравнение влияния на показатели флуоресценции особенностей отбора и обработки проб с влиянием факто-ров среды. Исследование зависимости значений показателей флуоресценции от особенностей, изменяющих значения показателей, но не влияющих на качество вод. 2015 г. Поиск границ нормы для ряда гидробиологических индикаторов – концентраций пигментов фитопланктона, численностей и биомасс фитопланктона, показателей видовой и размерной структуры сообществ фитопланктона, продукционных показателей. Ранжирование физико-химических факторов по степени их влияния на гидробиологические индикаторы. 2016 г. Поиск границ нормы для биофизических показателей (показателей флуоресценции) и факторов, выбор среди различных показателей флуоресценции наиболее эффективных биоиндикаторов состояния вод Рыбинского водохранилища. Сопоставление биоиндикационных характеристик показателей флуоресценции и гидробиологических индикаторов. Иллюстрация работоспособности метода ЛЭН на задаче диагностики качества вод для отдельных станций наблюдения Рыбинского водохранилища.

В качестве данных для апробации разрабатываемого подхода будут использованы материалы по флуоресценции фитопланктона, полученные на 22 станциях Рыбинского водохранилища (грант РФФИ 11-04-10043к), а также материалы по численности и биомассе видов фитопланктона, по содержанию пигментов, продукционно-деструкционным характеристикам и по 30 физико-химическим характеристикам, полученные сотрудниками Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН на тех же станциях. Исполнители проекта – сотрудники различных факультетов МГУ имени М.В.Ломоносова – много лет работают в области анализа данных, они авторы многих десятков научных статей и книг. В 2009-2013 гг. авторами проекта опубликовано 30 работ в рецензируемых высокорейтинговых журналах.

2014 г. Создание базы данных значений показателей флуоресценции и значений физико-химических факторов водной среды, собранных в двухлетних наблюдениях за состоянием вод Рыбинского водохранилища. Сравнение влияния на показатели флуоресценции особенностей отбора и обработки проб с влиянием факто-ров среды. Исследование зависимости значений показателей флуоресценции от особенностей, изменяющих значения показателей, но не влияющих на качество вод. 2015 г. Поиск границ нормы для ряда гидробиологических индикаторов – концентраций пигментов фитопланктона, численностей и биомасс фитопланктона, показателей видовой и размерной структуры сообществ фитопланктона, продукционных показателей. Ранжирование физико-химических факторов по степени их влияния на гидробиологические индикаторы. 2016 г. Поиск границ нормы для биофизических показателей (показателей флуоресценции) и факторов, выбор среди различных показателей флуоресценции наиболее эффективных биоиндикаторов состояния вод Рыбинского водохранилища. Сопоставление биоиндикационных характеристик показателей флуоресценции и гидробиологических индикаторов. Иллюстрация работоспособности метода ЛЭН на задаче диагностики качества вод для отдельных станций наблюдения Рыбинского водохранилища.