tinroИзвестия ТИНРОIzvestiya TINRO1606-99192658-5510ТИНРО10.26428/1606-9919-2019-199-179-192tinro-519Research ArticleУСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТОВENVIRONMENTS OF FISHERIES RESOURCESВЛИЯНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ НАНОСОВ НА РЕЧНЫЕ ИХТИОЦЕНЫINFLUENCE OF SUSPENDED FLUVIAL SEDIMENTS ON THE RIVER ICHTHYOCENEЧаловС. Р.ChalovS. R.

Чалов Сергей Романович, кандидат географических наук, доцент

Chalov Sergey R., Ph.D., associate professor

srchalov@geogr.msu.ruЕсинЕ. В.EsinE. V.

Есин Евгений Владиславович, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

Esin Eugeny V., Ph.D., leading researcher

esinevgeniy@yandex.ruЛеманВ. Н.LemanV. N.

Леман Всеволод Николаевич, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией, доцент

Leman Vsevolod N., Ph.D., head of laboratory

vsew.leman@yandex.ruМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияMoscow State UniversityRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографииРоссияRussian Federal Research Institute of Fisheries and OceanographyRussian Federation2019301220191994179192Copyright © Чалов С.Р., Есин Е.В., Леман В.Н., 20192019Чалов С.Р., Есин Е.В., Леман В.Н.Chalov S.R., Esin E.V., Leman V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/519

На основе литературных данных проанализировано влияние минеральной взвеси на физиологическое состояние и смертность рыб при разных концентрациях в экспериментальных (острые и хронические опыты) и природных (постоянное воздействие) условиях. Проведены лабораторные тесты на гольце Salvelinus malma. По убыванию толерантности к мутности воды обосновано ранжирование рыб по порогу чувствительности — от осетровых и сомовых (1000 мг/л) до карповых (250 мг/л), окуневых (100 мг/л) и лососевых (10 мг/л, выраженные изменения при 25‑35 мг/л). На примере Камчатского полуострова и бассейнов рек Лена и Селенга рассмотрены региональные связи между мутностями воды и составом сообществ рыб.

Published data on direct and indirect impacts of suspended matter on freshwater fish are overviewed, both for short-term (hours) experiments and long-term (weeks and months) monitoring in natural conditions. Lethal or paralethal concentrations of the suspended matter are determined for 18 species from 8 families. Accumulation effect of the permanent concentration is observed for charr Salvelinus malma in the laboratory experiment. The most common fish families of the freshwater ichthyofauna in Russia are ranked by threshold of their sensitivity to suspended matter in the order: sturgeon and catfish (1000 mg/L) — carp (250 mg/L) — perch (100 mg/L) — salmon (10 mg/L, with paralethal concentration 25–35 mg/L). Fish mortality is estimated in dependence on the suspended matter concentration and time of exposure, by species. Environmental consequences of the suspended sediments impact are assessed for fish communities of the rivers of Kamchatka, the Lena River, and the Selenga River.

ихтиоценывзвешенные частицымутность водыпресноводная ихтиофауналососевые рыбыichthyocenosissuspended matterturbidityfreshwater fishsalmonИсследование выполнено в рамках проекта РФФИ 19-05-50109. Обобщение данных по рекам бассейна Байкала выполнено в рамках гранта РФФИ 1729-05027, по рекам Арктики — гранта РФФИ 18-05-60219 Арктика.ReferencesАлексеевский Н.И., Белозерова Е.В., Касимов Н.С., Чалов С.Р. Пространственная изменчивость характеристик стока взвешенных наносов в бассейне Селенги в период дождевых паводков // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. — 2013. — Вып. 3. — С. 60–65.Alexeevsky, N.I., Belozerova, E.V., Kasimov, N.S., and Chalov, S.R., Spatial variability of the sediment runoff parameters in the Selenga River basin during rainfall floods, Vestn. Mosk. Gos. Univ., Ser. 5. Geografiya, 2013, no. 3, pp. 60–65Атлас пресноводных рыб России / под ред. Ю.С. Решетникова. — М. : Наука, 2002. — Т. 1. — 379 с.Atlas presnovodnykh ryb Rossii (Atlas of Freshwater Fishes in Russia), Reshetnikov, Yu.S., ed., Moscow: Nauka, 2002, vol. 1.Богдан В.В., Сидоров В.С., Зекина Л.М. Липиды рыб при адаптации к различным экологическим условиям // Экологические проблемы онтогенеза рыб: физиолого-биохимические аспекты. — М. : МГУ, 2001. — С. 188–202.Bogdan, V.V., Sidorov, V.S., and Zykina, L.M., Lipids of fishes at adaptation to various ecological conditions, in Ekologicheskiye problemy ontogeneza ryb: fiziologo-biokhimicheskiye aspekty (Ecological problems of ontogenesis of fishes: physiological and biochemical aspects), Moscow: Mosk. Gos. Univ., 2001, pp. 188–202.Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. — 1983. — № 3. — С. 33–36.Gavrilov, V.B. and Mishkorudnaya, M.I., Spectrophotometric determination of the content of lipid hydroperoxides in blood plasma, Lab. Delo, 1983, no. 3, pp. 33–36.Есин Е.В. Обзор токсичности основных элементов-загрязнителей лососевых нерестовых рек Камчатки // Изв. ТИНРО. — 2015. — Т. 180. — С. 210–225.Esin, E.V., Review of toxicity for the main chemical elements-pollutants of salmonid spawning rivers in Kamchatka, , Izv. Tikhookean. Nauchno–Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2015, vol. 180, pp. 210–225.Есин Е.В., Леман В.Н., Сорокин Ю.В., Чалов С.Р. Популяционные последствия высокочисленного подхода горбуши Oncorhynchus gorbuscha к северо-восточному побережью Камчатки в 2009 году // Вопр. ихтиол. — 2012. — Т. 52, № 6. — С. 446–455.Esin, E.V., Leman, V.N., Sorokin, Yu.V., and Chalov, S.R., Population consequences of mass coming of pink salmon Oncorhynchus gorbuscha to the Northeastern Coast of Kamchatka in 2009, J. Ichthyol., 2012, vol. 52, no. 6, pp. 369–378.Есин Е.В., Шульгина Е.В., Широков Д.А. и др. Физиологическая адаптация молоди гольца Salvelinus malma (Salmonidae) к обитанию в загрязненных реках вулканических территорий Камчатки // Биология внутренних вод. — 2018. — № 2. — С. 57–69. DOI: 10.7868/ S0320965218020079.Esin, E.V., Shul’gina, E.V., Leman, V.N., Shirokov, D.A., and Zlenko D.V., Physiological Adaptations in Juvenile Dolly Varden Salvelinus malma (Salmonidae) Dwelling in Polluted Rivers of Kamchatkan Volcanic Territories, Inland Water Biology, 2018, vol. 11, no. 2, pp. 195–206. doi 10.1134/S1995082918020049Карасев Г.Л. Рыбы Забайкалья : моногр. — Новосибирск : Наука, 1987. — 296 с. Кириллов А.Ф., Книжин И.Б. Современный состав и история формирования ихтиофауны реки Лена (бассейн моря Лаптевых) // Вопр. ихтиол. — 2014. — Т. 54, № 4. — С. 413–425. DOI: 10.7868/S0042875214040031.Karasev, G.L., Ryby Zabaykal’ya (Fish Transbaikalia), Novosibirsk: Nauka, 1987. Kirillov, A.F. and Knizhin, I.B., Ichthyofauna of the Lena River (Laptev Sea Basin): Modern composition and historical formation, J. Ichthyol., 2014, vol. 54, no. 7, pp. 433–445.Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. — 1988. — № 1. — С. 16–19.Korolyuk, M.A., Ivanova, L.I., Mayorova, I.G., and Tokarev, V.E., Method for determination of catalase activity, Lab. Delo, 1988, no. 1, pp. 16–19.Равкин Ю.С., Ядренкина Е.Н., Интересова Е.А. и др. Пространственная неоднородность ихтиофауны Северной Евразии и ее районирование // Поволж. экол. журн. — 2016. — № 1. — С. 72–84. DOI: 10.18500/1684-7318-2016-1-72-84.Ravkin, Yu.S., Yadrenkina, E.N., Interesova, E.A., Bogomolova, I.N., Yudkin, V.A., Lyalina, M.I., and Kosareva, A.M., Spatial heterogeneity of the ichthyofauna of Northern Eurasia and its biogeographical division, Povolzhskiy J. of Ecology, 2016, no.1, pp. 72–84. doi 10.18500/1684- 7318-2016-1-72-84Русанов В.В., Зюсько А.Я., Ольшванг В.Н. Состояние отдельных компонентов водных биоценозов при разработке россыпных месторождений дражным способом : моногр. — Свердловск : УРО АН СССР, 1990. — 121 с.Rusanov, V.V., Zyushko, A.Ya., and Olshvang, V.N., Sostoyaniye otdel’nykh komponentov vodnykh biotsenozov pri razrabotke rossypnykh mestorozhdeniy drazhnym sposobom (The state of the individual components of aquatic biocenoses in the development of alluvial deposits by the dragee method), Sverdlovsk: URO Аkad. Nauk SSSR, 1990.Чалов С.Р., Есин Е.В. Принципы экологической классификации рек районов современного вулканизма (на примере Камчатки) // География и природные ресурсы. — 2015. — № 1. — С. 80–87.Chalov, S.R. and Esin, E.V., The principles of ecological classification of rivers in areas of contemporary volcanism (Exemplified by Kamchatka), Geogr. Nat. Resour., 2015, vol. 36, no. 1, pp. 62–69.Чалов С.Р., Леман В.Н. Нормирование допустимого воздействия открытых разработок россыпных месторождений полезных ископаемых на речные системы (Камчатский край) // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. — 2014. — № 2. — С. 69–86.Chalov, S.R. and Lehman, V.N., Normirovanie permissible impact of open development of placer deposits of minerals on river systems (Kamchatka Krai), Vodnoye khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravleniye, 2014, no. 2, pp. 69–86.Чалов С.Р., Школьный Д.И., Промахова Е.В. и др. Формирование стока наносов в районах разработок россыпных месторождений // География и природные ресурсы. — 2015. — № 2. — С. 22–30.Chalov, S.R., Shkol’nyi, D.I., Promakhova, E.V., Romanchenko, A.O., and Leman, V.N., Formation of the sediment yield in areas of mining of placer deposits, Geogr. Nat. Resour., 2015, vol. 36, no. 2, pp. 124–131.Экологический атлас бассейна озера Байкал / отв. ред. А.Р. Батуев, Л.М. Корытный, Ж. Оюунгэрэл, Д. Энхтайван. — Иркутск : Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. — 145 с.Ekologicheskiy atlas basseyna ozera Baykal (Ecological atlas of the Baikal basin), Batuev, A.R., Korytny, L.M., Oyungerel, J., and Enkhtayvan, D., eds., Irkutsk: Institut geografii im. V.B. Sochavy SO RAN, 2015.Ardjosoediro I., Ramnarine I.W. The influence of turbidity on growth, feed conversion and survivorship of the Jamaica red tilapia strain // Aquaculture. — 2002. — Vol. 212, № 1–4. — P. 159–165.Ardjosoediro, I. and Ramnarine, I.W., The influence of turbidity on growth, feed conversion and survivorship of the Jamaica red tilapia strain, Aquaculture, 2002, vol. 212, no. 1–4, pp. 159–165.Ceola S., Bertuzzo E., Singer G. et al. Hydrologic controls on basin-scale distribution of benthic invertebrates // Water Resour. Res. — 2014. — Vol. 50, № 4. — P. 2903–2920. DOI: 10.1002/2013WR015112.Ceola, S., Bertuzzo, E., Singer, G., Battin, T.J., Montanari, A., and Rinaldo, A., Hydrologic controls on basin-scale distribution of benthic invertebrates, Water Resour. Res., 2014, vol. 50, no. 4, pp. 2903–2920. doi 10.1002/2013WR015112Chalov S.R., Jarsjö J., Kasimov N.S. et al. Spatio-temporal variation of sediment transport in the Selenga River Basin, Mongolia and Russia // Environ. Earth Sci. — 2014. — Vol. 73, № 2. — P. 663–680.Chalov, S.R., Jarsjö, J., Kasimov, N.S., Romanchenko, A.O., Pietroń, J., Thorslund, J., and Promakhova, E.V., Spatio-temporal variation of sediment transport in the Selenga River Basin, Mongolia and Russia, Environ. Earth Sci., 2014, vol. 73, no 2, pp. 663–680.Chiasson A.G. The effects of suspended sediment on rainbow smelt (Osmerus mordax): a laboratory investigation // Can. J. Zool. — 1993. — Vol. 71, № 12. — P. 2419–2424. https://doi. org/10.1139/z93-337Chiasson, A.G., The effects of suspended sediment on rainbow smelt (Osmerus mordax): a laboratory investigation, Can. J. Zool., 1993, vol. 71, no. 12, pp. 2419–2424. https://doi.org/10.1139/z93-337Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. — 1957. — Vol. 226, № 1. — P. 497–509.Folch, J., Lees, M., and Sloane Stanley, G.H., A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues, J. Biol. Chem., 1957, vol. 226, no. 1, pp. 497–509.Franssen J., Lapointe M., Magnan P. Geomorphic controls on fine sediment reinfiltration into salmonid spawning gravels and the implications for spawning habitat rehabilitation // Geomorphology. — 2014. — Vol. 211. — P. 11–21. DOI: 10.1016/j.geomorph.2013.12.019.Franssen, J., Lapointe, M., and Magnan, P., Geomorphic controls on fine sediment reinfiltration into salmonid spawning gravels and the implications for spawning habitat rehabilitation, Geomorphology, 2014, vol. 211, pp. 11–21. doi 10.1016/j.geomorph.2013.12.019Gadomski D.M., Parsley M.J. Vulnerability of young white sturgeon, Acipenser transmontanus, to predation in the presence of alternative prey // Environ. Biol. Fish. — 2005a. — Vol. 74, Iss. 3–4. — P. 389–396. DOI: 10.1007/s10641-005-3038-2.Gadomski, D.M. and Parsley, M.J., Vulnerability of young white sturgeon, Acipenser transmontanus, to predation in the presence of alternative prey, Environ. Biol. Fishes, 2005a, vol. 74, no. 3–4, pp. 389–396. doi 10.1007/s10641-005-3038-2Gadomski D.M., Parsley M.J. Effects of turbidity, light level, and cover on predation of white sturgeon larvae by prickly sculpins // Trans. Am. Fish. Soc. — 2005b. — Vol. 134, Iss. 2. — P. 369–374. DOI: 10.1577/T03-213.1.Gadomski, D.M. and Parsley, M.J., Effects of turbidity, light level, and cover on predation of white sturgeon larvae by prickly sculpins, Trans. Am. Fish. Soc., 2005b, vol. 134, no. 2, pp. 369–374. doi 10.1577/T03-213.1Kates M. Techniques of lipidology: isolation, analysis and identification of lipids. — Amsterdam : North-Holland Pub. Co., 1972. — 342 p.Kates, M., Techniques of lipidology: isolation, analysis and identification of lipids, Amsterdam: North-Holland Pub. Co., 1972.Kemp P., Sear D., Collins A. et al. The impacts of fine sediment on riverine fish // Hydrol. Process. — 2011. — Vol. 25, Iss. 11. — P. 1800–1821. DOI: 10.1002/hyp.7940.Kemp, P., Sear, D., Collins, A., Naden, P., and Jones I., The impacts of fine sediment on riverine fish, Hydrol. Process., 2011, vol. 25, no. 11, pp. 1800–1821. doi 10.1002/hyp.7940Morgan D.L., Hambleton S.J., Gill H.S., Beatty S.J. Distribution, biology and likely impacts of the introduced redfin perch (Perca fluviatilis) (Percidae) in Western Australia // Mar. Freshw. Res. — 2002. — Vol. 53, № 8. — P. 1211–1221. DOI: 10.1071/MF02047.Morgan, D.L., Hambleton, S.J., Gill, H.S., and Beatty, S.J., Distribution, biology and likely impacts of the introduced redfin perch (Perca fluviatilis) (Percidae) in Western Australia, Mar. Freshw. Res., 2002, vol. 53, no. 8, pp. 1211–1221. doi 10.1071/MF02047Murphy J.F., Jones J.I., Pretty J.L. et al. Development of a biotic index using stream macroinvertebrates to assess stress from deposited fine sediment // Freshw. Biol. — 2015. — Vol. 60, № 10. — P. 2019–2036. DOI: 10.1111/fwb.12627.Murphy J.F., Jones J.I., Pretty J.L., Duerdoth C.P., Hawczak A., Arnold A., Blackburn J.H., Naden P.S., Old G., Sear D.A., Hornby D., Clarke R.T., and Collins A.L., Development of a biotic index using stream macroinvertebrates to assess stress from deposited fine sediment, Freshw. Biol., 2015, vol. 60, no. 10, pp. 2019–2036. doi 10.1111/fwb.12627Newcombe C.P. Impact assessment model for clear water fishes exposed to excessively cloudy water // J. Amer. Water Resour. Assoc. — 2003. — Vol. 39, Iss. 3. — P. 529–544. DOI: 10.1111/j.1752- 1688.2003.tb03674.x.Newcombe, C.P., Impact assessment model for clear water fishes exposed to excessively cloudy water, J. Amer. Water Resour. Assoc., 2003, vol. 39, no. 3, pp. 529–544. doi 10.1111/j.1752-1688.2003. tb03674.xNewcombe C.P., Jensen J.O.T. Channel suspended sediment and fisheries: a synthesis for quantitative assessment of risk and impact // North Am. J. Fish. Manag. — 1996. — Vol. 16, № 4. — P. 693–727. DOI: 10.1577/1548-8675(1996)0162.3.CO;2.Newcombe, C.P. and Jensen, J.O.T., Channel suspended sediment and fisheries: a synthesis for quantitative assessment of risk and impact, North Am. J. Fish. Manag., 1996, vol. 16, no. 4, pp. 693–727. doi 10.1577/1548-8675(1996)0162.3.CO;2Robertson M.J., Scruton D.A., Gregory R.S., Clarke K.D. Effect of suspended sediment on freshwater fish and fish habitat : Can. Tech. Rep. Fish. Aquat. Sci. 2644. — 2006. — 37 p.Robertson, M.J., Scruton, D.A., Gregory, R.S., and Clarke, K.D., Effect of suspended sediment on freshwater fish and fish habitat, Can. Tech. Rep. Fish. Aquat. Sci. 2644, 2006.Ryan P.A. Environmental effects of sediment on New Zealand streams: A review // New Zeal. J. Mar. Freshw. Res. — 1991. — Vol. 25, № 2. — P. 207–221. DOI: 10.1080/00288330.1991.9516472.Ryan, P.A., Environmental effects of sediment on New Zealand streams: A review, New Zeal. J. Mar. Freshw. Res., 1991, vol. 25, no. 2, pp. 207–221. doi 10.1080/00288330.1991.9516472Swinkels L.H., Van de Ven M.W.P.M., Stassen M.J.M. et al. Suspended sediment causes annual acute fish mortality in the Pilcomayo River (Bolivia) // Hydrol. Process. — 2014. — Vol. 28, Iss. 1. — P. 8–15. DOI: 10.1002/hyp.9522.Swinkels, L.H., Van de Ven, M.W.P.M., Stassen, M.J.M., Van der Velde, G., Lenders, H.J.R., and Smolders, A.J.P., Suspended sediment causes annual acute fish mortality in the Pilcomayo River (Bolivia), Hydrol. Process., 2014, vol. 28, no. 1, pp. 8–15. doi 10.1002/hyp.9522Thomson A., Hemphill D., Jeejeebhoy K.N. Oxidative stress and antioxidants in intestinal disease // Dig. Dis. — 1998. — Vol. 16, № 3. — P. 152–158. DOI: 10.1159/000016859.Thomson, A., Hemphill, D., and Jeejeebhoy, K.N., Oxidative stress and antioxidants in intestinal disease, Dig. Dis., 1998, vol. 16, no. 3, pp. 152–158. doi 10.1159/000016859Wilber D.H., Clarke D.G. Biological Effects of Suspended Sediments: A Review of Suspended Sediment Impacts on Fish and Shellfish with Relation to Dredging Activities in Estuaries // North Am. J. Fish. Manag. — 2001. — Vol. 21, № 4. — P. 855–875. DOI: 10.1577/1548-8675(2001)0212.0.CO;2.Wilber, D.H. and Clarke, D.G., Biological Effects of Suspended Sediments: A Review of Suspended Sediment Impacts on Fish and Shellfish with Relation to Dredging Activities in Estuaries, North Am. J. Fish. Manag., 2001, vol. 21, no 4, pp. 855–875. doi 10.1577/1548-8675(2001)0212.0.CO;2Water quality criteria for European freshwater fish: Report on Finely Divided Solids and Inland Fisheries, Rome, 1964.Water quality criteria for European freshwater fish: Report on Finely Divided Solids and Inland Fisheries, Rome, 1964.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.