Assessment of the quality of the surface waters of the Krynka River using biotesting and fluorimetry methods

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article considers the possibility of using fluorimetric analysis of photosynthetic activity of phytoplankton in assessing the toxicity of natural water samples by biotesting on Chlorella vulgaris culture. The study assessed the toxicity of water samples from the Krynka River, its tributaries – the Olkhovka and Olkhovaya Rivers, as well as the Khanzhenkovskoye, Olkhovskoye and Zuyevskoye Reservoirs, which are sources of water resources for the region. The inclusion of a fluorimetric assessment of the photosynthetic activity of phytoplankton cells using chlorophyll fluorescence induction curves makes it possible to study in more detail the change in the state of the test object. Biotesting was performed on a culture of green microalgae Chlorella vulgaris. The study revealed a decrease in the fluorescence intensity and photosynthetic index of algae cells when cultured on filtrate from all monitoring points. Acute toxic effects have been established for water samples from the Khanzhenkovskoye and Olkhovskoye Reservoirs, as well as chronic toxic effects for the Zuyevskoye Reservoir. The deterioration of surface water quality in reservoirs is associated not only with the ingress of mine waters, but also with intensive water use, which leads to a significant decrease in water levels and the death of aquatic organisms. The results obtained can become the basis for further monitoring studies of surface waters in order to identify and eliminate factors that have a negative impact on rivers and reservoirs in the region.

About the authors

Sergey Viktorovich Chufitskiy

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: chufitsky@donnu.ru

associate professor of Physiology and Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Svetlana Vladimirovna Bespalova

Donetsk State University

Email: bespalova@donnu.ru

doctor of physical and mathematical sciences, professor, rector

Russian Federation, Donetsk

Sergey Mikhailovich Romanchuk

Donetsk State University

Email: s.romanchuk@donnu.ru

candidate of technical sciences, prorector for digital transformation

Russian Federation, Donetsk

Elizaveta Alexandrovna Anikina

Donetsk State University

Email: elizavetaalexandrovna2505@yandex.ru

intern researcher of Scientific and Research Department

Russian Federation, Donetsk

References

  1. Ветров С.Ф., Клишкан Д.Г., Андреев Р.Н., Крапивин С.С., Колосова О.В., Тарануха С.В., Выхованец Ю.Г., Максимова М.А., Зинченко К.В. Гигиеническая оценка питьевого водообеспечения населения Донецкой Народной Республики: проблемы и пути их решения // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. 2024. № 2 (55). С. 23–31. doi: 10.24412/2227-1384-2024-255-23-31.
  2. Кочура И.В. Перспективы использования шахтных вод Донбасса: инновационная стратегия и экономическая эффективность // Вестник Института экономических исследований. 2025. № 3 (39). С. 41–54.
  3. Иванкова Т.В., Фесенко Л.Н., Рожков В.С. Состояние природно-технической системы бассейна реки Грузской Еланчик Донецкой Народной Республики // Строительство: наука и образование. 2025. Т. 15, № 2. С. 112–140. doi: 10.22227/2305-5502.2025.2.7.
  4. Головатенко Е.Л. Оценка состояния водных ресурсов на территории Донецкого региона // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2023. № 5 (163). С. 118–125.
  5. Алексеева Н.В., Должанов П.Б., Мироненко О.А. Оценка состояния экосистемы реки Грузской Еланчик с использованием гидробиологических и гидрохимических показателей сапробности // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2025. № 7. С. 7–16.
  6. Дрозд Г.Я., Хвортова М.Ю. Состояние поверхностных водоемов и их экологические последствия // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2017. № 2 (124). С. 76–83.
  7. Chufitskiy S., Romanchuk S., Meskhi B., Olshevskaya A., Shevchenko V., Odabashyan M., Teplyakova S., Vershinina A., Savenkov D. Assessment of surface water quality in the Krynka River basin using fluorescence spectroscopy methods // Plants. 2025. Vol. 14, iss. 13. Art. 2014. doi: 10.3390/plants14132014.
  8. Понамарев Ю.Ю., Хазипова В.В. Мониторинг подземных и поверхностных вод в зоне влияния полигона промышленных отходов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2018. № 1 (1). С. 143–146.
  9. Макеева Д.А., Козырь Д.А., Гутовская О.А. Экологический мониторинг состояния водных ресурсов и маловодья реки Кальмиус // Вести Автомобильно-дорожного института. 2021. № 3 (38). С. 25–33.
  10. Головатенко Е.Л., Савенкова Т.И. Анализ современного состояния запасов пресных водных ресурсов // Проблемы техносферной и экологической безопасности в промышленности, строительстве и городском хозяйстве: сб. мат-лов II междунар. науч. конф. (15 февраля 2024 г.). Макеевка: ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры», 2024. С. 336–339.
  11. Елизарова О.В. Анализ качества воды из источников централизованного водоснабжения ДНР в современных условиях // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2023. Т. 32, № 4. С. 32–35.
  12. Аникина Е.А. Применение методов биотестирования при оценке состояния водных экосистем // Вестник студенческого научного общества ФГБОУ ВО «Донецкий государственный университет». 2025. Т. 1, № 17. С. 6–10.
  13. Александрова В.В. Определение качества природных вод методом биотестирования в полевых условиях // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3–3. С. 897–899.
  14. Тютькова Е.А., Григорьев Ю.С. Чувствительность биотестов на основе водорослей хлорелла и сценедесмус к тяжёлым металлам // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 2. С. 57–60.
  15. Полынов В.А., Максимова Е.Н., Богданов А.В., Цырендылыкова Л.Б. Оценка чувствительности стандартизированных альгобиотестов на основе зелёных водорослей к действию «модельного» токсиканта // Вода: химия и экология. 2024. № 4. С. 70–79.
  16. Бакаева Е.Н., Коваленко И.В. Методическая база биотестирования в мониторинге качества вод // Водные ресурсы в условиях глобальных вызовов: экологические проблемы, управление, мониторинг: сб. тр. всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. В 2 т., т. 2 (Ростов-на-Дону, 20–22 сентября 2023 г.). Новочеркасск: Лик, 2023. С. 27–33.
  17. Олькова А.С. Процедура выбора методов биотестирования в условиях разных видов загрязнения // Трансформация экосистем. 2022. Т. 5, № 3 (17). С. 63–75. doi: 10.23859/estr-220324.
  18. Гончарук В.В., Зуй О.В., Мельник Л.А., Мищук Н.А., Наниева А.В., Пелишенко А.В. Оценка физиологической полноценности питьевой воды методом биотестирования // Химия в интересах устойчивого развития. 2021. Т. 29, № 1. С. 35–41. doi: 10.15372/khur2021275.
  19. Сафонов А.И. Опыт фитоиндикационной оценки антропогенных экотопов Донбасса (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2025. № 2. С. 16–29. doi: 10.25750/1995-4301-2025-2-016-029.
  20. Safonov A. Changes in plant CSR strategies under new anthropogenic transformations // E3S Web of Conferences. 2025. Vol. 614. Art. 04022. doi: 10.1051/e3sconf/202561404022.
  21. Kornienko V., Pirko I., Meskhi B., Olshevskaya A., Shevchenko V., Odabashyan M., Teplyakova S., Vershinina A., Eroshenko A. Evaluating the vitality of introduced woody plant species in the Donetsk–Makeyevka urban agglomeration // Plants. 2025. Vol. 14, iss. 20. Art. 3160. doi: 10.3390/plants14203160.
  22. Р 52.24.808-2014. Оценка токсичности поверхностных вод суши методом биотестирования с использованием хлорофилла a. Ростов-на-Дону, 2014. 23 с.
  23. Аникина Е.А., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Горбунов Р.И., Сергеева Е.С. Флуориметрическая оценка фотосинтетической активности клеток микроводорослей при проведении биотестирования // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2025. № 4. С. 53–60. doi: 10.5281/zenodo.17199887.
  24. Аникина Е.А., Чуфицкий С.В. Биомониторинг участка русла реки Крынка с применением метода флуориметрии // Донецкие чтения – 2025: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности: мат-лы X междунар. науч. конф., посв. 60-летию создания Донецкого научного центра (Донецк, 5–7 ноября 2025 г.). Т. 3: Биологические, химические, медицинские науки и экология / под общ. ред. С.В. Беспаловой. Донецк: Изд-во ДонГУ, 2025. С. 11–13.
  25. Antal T., Konyukhov I., Volgusheva A., Plyusnina T., Khruschev S., Kukarskikh G., Goryachev S., Rubin A. Chlorophyll fluorescence induction and relaxation system for the continuous monitoring of photosynthetic capacity in photobioreactors // Physiologia Plantarum. 2019. Vol. 165, iss. 3. P. 476–486. doi: 10.1111/ppl.12693.
  26. Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.
  27. Новиков Д.А., Новочадов В.В. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте (типовые случаи). Волгоград: Издательство ВолГМУ, 2005. 84 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2026 Chufitskiy S.V., Bespalova S.V., Romanchuk S.M., Anikina E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.