Por primera vez, hemos compilado una lista general de diatomeas para el río Zarafshan que consta de 428 especies basadas en nuestra propia investigación y en datos de la literatura. Se identificaron especies indicadoras para nueve parámetros del agua, que constituyen más del 90% de la lista. Los bioindicadores y los métodos estadísticos revelaron que los tramos del río alrededor de la ciudad de Samarcanda y más adelante en los tramos medios reflejan la complejidad del impacto del medio ambiente en las comunidades de diatomeas. Los tramos encuestados de los tramos medios del río se dividen en ramales y se muestran las dinámicas de los parámetros del agua y las comunidades de diatomeas desde la frontera con Tayikistán hasta la confluencia del Zarafshan con el Amu Darya. Se calcularon los índices de contaminación orgánica, S, y de impacto tóxico, WESI. Estos muestran que hay un aumento en la salinidad y la turbidez y una disminución en la contaminación orgánica río abajo. Al mismo tiempo, el tramo de Navoi es una fuente de acidificación del agua. Los nutrientes y metales pesados, así como la contaminación por fenoles, entran al río desde diversas fuentes, principalmente en los tramos medios del río. La Reserva Natural de Zarafshan en la cuenca del tramo superior del río dentro de Uzbekistán es importante para mantener la calidad del agua. Los bioindicadores muestran un aumento en la autodepuración, con un incremento en la riqueza de especies y abundancia de diatomeas en el tramo medio del río Zarafshan. El índice integrado de contaminación del río, RPI, muestra que la mayor parte de la contaminación proviene del canal norte del río en los tramos medios. Una visión general de la cuenca del río Zarafshan y las dinámicas de los parámetros del agua identificados y las especies bioindicadoras de diatomeas muestra que el ecosistema del río enfrenta con éxito la contaminación entrante, incluidos los impactos transfronterizos de Tayikistán. Tal conclusión no podría haberse hecho basándose únicamente en el análisis químico del agua. Esto nos permitió recomendar la expansión de los puntos de monitoreo estatal al tramo inferior de Karakul, incluyendo indicadores biológicos en las observaciones.