В условиях неблагоприятной окружающей среды, роста городов и развития промышленности важной задачей современности является сохранение здоровья населения и своевременное оповещение о состоянии окружающей среды  с целью выявления причин различных патологий и  хронических заболеваний. Решение задач здравоохранения невозможно без объективной информации о состоянии окружающей среды и без оценки ее качества.  Особую актуальность приобретает проблема адекватной оценки качества водной среды, без решения которой невозможно эффективно управлять водными экосистемами [1], так как в настоящее время воды практически всех крупных и мелких водных экосистем претерпели в той или иной степени трансформацию [2].

Целью настоящей работы являлась оценка степени загрязнения водной среды реки Волги на основе гидрохимических и биоиндикационных наблюдений. Исследования проводились в 2010-2012  гг. по общепринятым методикам [3,4] в двух пунктах: 1 — выше Саратова в районе села Пристанное и 2 — ниже Саратова вблизи промышленного комплекса, рядом с железнодорожным мостом.

Река Волга на своем протяжении несет воды загрязненные различными веществами и огромный вклад в ее загрязнение вносит инфраструктура города Саратова. Водохозяйственную обстановку в городе определяет деятельность предприятий: ОАО «Саратовский нефтеперерабатывающий завод», МУПП «Саратовводоканал», ООО «Саратоворгсинтез», ОАО «Саратовский подшипниковый завод», филиалы ОАО «Волжская ТГК» СарГРЭС — ТЭЦ-1, Саратовская ТЭЦ-2. Качество сточных вод, сбрасываемых в реку, из года в год не улучшается. Лишь единичные предприятия сбрасывают стоки без нарушения установленных нормативов, значительное количество сточных вод продолжает сбрасываться в водоемы без очистки [5].

По результатам органолептического анализа, цвет воды в пункте 1 во все годы наблюдения, кроме 2012 года, когда вода приобретает зеленый цвет, отсутствует. Вода пункта  2 имеет желто-зеленый цвет, обусловленный как бурным развитием сине-зеленых водорослей, так и загрязнением сточными водами. Прозрачность воды выше в пункте 1, по мере удаления от берега прозрачность воды увеличивается. Запах воды в пункте 1 изменяется от неопределенного до рыбного и интенсивность его 3 балла, что превышает ПДК. В пункте 2  интенсивность увеличивается до 4 баллов и имеет плесневый, гнилостный запах с резко выраженным запахом нефтепродуктов.

Сведения о гидрохимических показателях воды исследуемых участков приведены в таблице. 

Активная реакция среды находится в пределах допустимых значений. Жесткость воды, превышающая ПДК, наблюдается в пункте 2 только в 2012  г. Нитраты, нитриты, хлориды и сульфаты присутствуют в незначительном количестве. Биохимическое потребление кислорода (БПК) исследованной воды не превышает ПДК,    а химическое потребление кислорода (ХПК) превышает и со временем наблюдается его рост. Содержание нефтепродуктов и железа не превышает ПДК в обоих пунктах только    в 2010 г. В остальные годы наблюдается превышение ПДК этих показателей. Максимальная концентрация нефтепродуктов характерна для пункта 2 в 2011 г. Наибольшая концентрация железа характерна для пункта 1. Фенолы, медь, свинец превышают ПДК в 2011-2012 гг. Содержание взвешенных частиц во все годы наблюдений в обоих пунктах не превышает ПДК.

Оценка качества воды природных водоемов проводилась также с помощью биологических методов, которые дают возможность для объективного заключения о качестве водной среды. Достоверным индикатором опасных загрязнений является также прибрежное обрастание. В  чистых водоемах (пункт 1) эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов (пункт 2) характерны белые хлопьевидные образования  и обрастания сине-зеленого цвета, так как состоят в основном из цианофитов, что происходит при избытке в воде органических веществ и повышении общей минерализации.

Увеличение антропогенной нагрузки на Волгу отражается на состоянии и развитии сообществ макрофитов, которые накапливая поллютанты, информируют о загрязнении водной среды и служат индикатором ее долгосрочных изменений [7]. Для многих макрофитов характерны определенные особенности, которые индицируют изменения параметров среды. Видами, индицирующими загрязнение водоема тяжелыми металлами, являются роголистник темно-зеленый, рдесты блестящий, курчавый и пронзеннолистный, значительное количество которых встречается в воде обоих пунктов. На загрязнение органическими веществами и эвтрофирование  указывают  такие виды, как уруть колосистая, рдест курчавый, камыш озерный и роголистник темно-зеленый.

По общей суммарной степени загрязнения (ОССЗ) вода пункта 1 относится ко второй степени загрязненности — слабо загрязненная, вода пункта 2 имеет четвертую степень загрязненности — сильно загрязненная (рис.А).

По комбинаторному индексу загрязнения (КИЗ) в пункте 1 наблюдается снижение качества воды  с 4 до 5 класса загрязненности, а пункте 2 — с 3 по 5. В 2011 году отмечена максимальная величина КИЗ, и  ингредиенты (нефтепродукты, свинец, медь и др.), в связи со значительной  величиной общего оценочного балла (выше 16), выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (рис.Б). 

Таким образом, характерно снижение качества водной среды по критерию органолептических показателей, а также наблюдается тенденция к превышению ПДК по ряду ингредиентов. Отмечается увеличение степени загрязнения в разные с 3 по 5 классы качества, т. е. от экологически полноценных водоемов к экологически неблагополучным. Биоиндикационный анализ подтвердил ухудшение экологического состояния водной среды исследованных пунктов, о чем свидетельствует видовой состав гидрофитов и их обилие.