CC BY
15Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «ЬИОЛОГИЯ» Том 14 № 2 (2001) 151-154
УДК 576.8.095.3:547.912
НЕФТЕОКИСЛЯЮЩАЯ МИКРОФЛОРА В ПРИБОЙНОЙ ЗОНЕ
Г. СЕВАСТОПОЛЯ
Рубцова С. И.
Проблема нефтяного загрязнения Севастопольской бухты и прилегающих к ней районов на сегодняшний день является одной из актуальных экологический проблем региона. Несмотря на то, что катастрофических разливов нефти в Черном море до настоящего времени не наблюдалось, все же Севастопольская бухта относится к числу зон с высоким уровнем загрязнения нефтяными углеводородами, концентрация которых превышает ПДК в несколько раз [1]. Попавшая на поверхность моря нефть со временем проникает в толщу воды, накапливается в донных осадках, отрицательно влияя на все группы морских организмов, обитающих в поверхностной пленке, на дне и в толще морской воды [2].
К настоящему времени имеется обширный литературный материал по проблеме нефтяного загрязнения и самоочищения морской среды от нефтепродуктов, включая работы многолетних исследований отдела морской санитарной гидробиологии ИнБЮМ НАНУ. Однако вопросы, связанные с современным состоянием и изменчивостью нефтеокисляющей микрофлоры в прибойной зоне с активным гидродинамическим режимом практически не освещены.
В прибойной зоне благодаря активности гидродинамических
процессов можно ожидать, что активная часть процессов бактериального разрушения нефтяных углеводородов будет происходить в водной толще в период взмучивания и оседания частиц на дно [3]. Частицы взвеси являются субстратом, на котором поселяются микроорганизмы, и при этом повышается их активность rio разрушению органического вещества, включая нефть [4].
Целью настоящей работы является оценка современного состояния нефтеокисляющей микрофлоры в Севастопольском регионе. В задачи входило определение численности гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов в воде и донных осадках, а также уровня нефтяного загрязнения на выбранных станциях.
Зис. 1. Схема станций отбора проб в прибрежье г. Севастополя
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В прибойной зоне Севастопольской бухты и прилегающих к ней районов нами было выбрано 5 станций (рис.1). Станция I находится на Приморском бульваре, 2 - на Северной стороне, 3 - в пос. Учкуевка, 4 - в районе причала б. Круглая, 5 - в вершине б. Круглая. Отбирались пробы воды и донных осадков и исследовались следующие показатели. Численность гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов определяли методом предельных разведений на пептонной воде и среде Диановой-Ворошиловой, соответственно, с последующи статистической обработкой по методу Мак-Креди. Общее количество нефтяных углеводородов определяли методом инфракрасной спектрофотометрии. Высевом на твердую питательную среду (агар) выделяли чистые культуры гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов, после чего определяли способность каждой выделенной культуры микробов окислять нефтяные углеводороды. Для этого выделенную чистую культуру высевали на жидкую среду Диановой-Ворошиловой с последующим добавлением нефти.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Донные осадки на исследуемых станциях представлены в основном песками, за исключением вершины бухты Круглая, где к пескам примешиваются тонкозернистые темные илы.
Показателем общего загрязнения бухт служит хлороформный битумоид и общее количество нефтяных углеводородов в донных осадках (табл.1). В качестве биоиндикатора нефтяного загрязнения могут быть использованы нефтеокисляющие микроорганизмы [5, 6]. Им, по-видимому, принадлежит решающая роль в трансформации углеводородов в море и включении последних в общий круговорот углерода в океане [7].
Гетеротрофные и нефтеокисляющие микроорганизмы чувствительны к изменению температуры [8]. Наибольшая численность гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов на всех станциях отмечена летом и в начале осени, что объясняется, по всей видимости, оптимальной для роста бактерий температурой воды и повышенными концентрациями органического вещества. Наименьшая численность бактерий на всех станциях наблюдалась в холодный зимний период (табл. 1).
В зависимости от расположения станций относительно открытого побережья моря, а также по содержанию битумоида и нефтяных углеводородов, численности гетеротрофного и нефтеокисляющего бактериального населения в донных осадках все станции можно подразделить на две группы. В первую группу входят станции, находящиеся в глубине бухт. Это станции, расположенные в бухтах Северная и Круглая (район вершины). Численность гетеротрофных микроорганизмов на этих станциях около 106 кл./г донного осадка, что свидетельствует об интенсивном протекании процессов эвтрофикации в этих районах. Численность нефтеокисляющих микроорганизмов в пределах 104 кл./г донного осадка, что свидетельствует о высоком загрязнении бухт нефтепродуктами. Велики и амплитуды колебаний численности
Нефтьокисляющая микрофлора в прибойной зоне г. Севастополя
153
гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов. Количество хлороформного битумоида на этих станциях варьирует в пределах 0,05-0,6 г/100г грунта, нефтяных углеводородов - 16-126 мг/100г грунта, что соответствует III уровню загрязнения донного осадка нефтяными углеводородами [9].
Таблица 1
Общее количество нефтяных углеводородов (НУ), количество хлороформного битумоида, численность (кл/г) нефтеокисляющих бактерий (а) и общего количества гетеротрофных микроорганизмов(б) в грунтах Севастопольских бухт
Станции Сезон года НУ, Битумоид
Весна Лето Осень Зима мг/100 г г/100 г
Шриморский слсды следы
а 9.5 95 95 9.5
б 9500 4500 95000 2500
2.Северная 23,6±6.5 0.13±0,07
а 950 45000 9500 95
б 45000 250000 95000 95000
3.Учкуевка следы следы
а - 450 7 9
б 450 4500 4500 1500
4. Круглая 1.9±0,9 0,02±0,01
(причал) а 450 25000 95 75
б 9500 250000 45000 9500
5. Круглая 59,88± 0,28±0,12
(вершина) 29.4
а 950 25000 950 9500
б 95000 2500000 950000 250000
Ко второй группе мы отнесли станции, расположенные недалеко от открытого побережья. Это станции в пос. Учкуевка, в районе Приморского бульвара и бухты Круглая (причал), где хлороформный битумоид и нефтяные углеводороды представлены в следовых количествах. Численность гетеротрофных микроорганизмов на этих станциях варьирует в пределах 105 кл./г донного осадка, нефтеокисляющих - от 102 до 104 кл./г донного осадка. Амплитуды колебаний численности микроорганизмов на станциях, отнесенных ко второй группе значительно ниже, чем на станциях первой группы. Таким образом, из природных факторов, на общее количество загрязняющих веществ и численность гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов в воде и донных осадках влияет расположение станции в бухте относительно открытого побережья. Из антропогенных факторов следует назвать степень использования бухты в хозяйственных и транспортных целях.
По результатам проведенных исследований была построена корреляционная матрица, показывающая зависимости между исследуемыми параметрами (табл. 2). Полученные коэффициент корреляции между общим количеством хлороформного битумоида и нефтяных углеводородов в грунтах дают основание утверждать о практически линейной зависимости между этими параметрами.
Таблица 2
Корреляционная матрица, показывающая зависимости между исследуемыми параметрами
Хлороформ ный битумоид Нефтяные углеводороды Нефтеокисляющ ие бактерии Гегеротроф ные бактерии
Хлороформный битумоид 1 0,98 0,08 0,14
Нефтяные углеводороды 1 0,17 0,25
Нефтеокисляющие бактерии 1 0,41
Гетеротрофные бактерии 1
Таким образом, в прибойной зоне Севастопольской бухты все исследованные станции в зависимости от удаленности от отрытой части моря, а также по общему количеству хлороформного битумоида, нефтяных углеводородов и численности гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов четко делятся на две группы. К первой относятся сильно загрязненные станции в б. Круглая (вершина) и Северная, ко второй менее загрязненные, расположенные в пос. Учкуевка, на Приморском бульваре и в б. Круглая (причал). В сезонной динамике численности гетеротрофных и нефтеокисляющих микроорганизмов отмечена четкая зависимость от сезонов года. Максимальная численность бактерий в теплый летний период, минимальная - в холодный зимний.
Список литературы
1. Акватория и берега Севастополя: экосисгемные процессы и услуги обществу / Под ред. Е. В. Павловой и Н. В. Шадрина // Экология моря. - 1999. - Спец. вып. - 290 с.
2. Миронов О. Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяным загрязнением. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 127 с.
3. Рубцова С. И. К методике экспериментальной оценки скорости осаждения иловых частиц морских донных осадков// Экология моря, 2000. -№ 50. -С. 100-101.
4. Рубцова С. И. Общее количество нефтяных углеводородов и нефтеокисляющих микроорганизмов в морской воде в присутствии взвеси // Экология моря. - 2000. - № 52. - С. 75-78.
5. Миронов О. Г. К вопросу о роли нефтеокисляющих микроорганизмов в самоочищении и индикации нефтяного загрязнения в море // Океанология, 1970. - 10, вып.5. - С. 820-827.
6. Миронов О. Г. Эколого-экономические аспекты Севастопольских бухт // Ьизнес Информ. - 1998. -12.-С. 9-10.
7. Миронов О. Г. К вопросу о самоочищении морской воды от нефтепродуктов // Гидробиологический журнал. - 1969. - Том V, №4. - С.89-93.
8. Миронов О. Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. - Киев: Наук, думка, 1971. - 234 с.
9. Миронов О. Г., Миловидова Н. Ю., Кирюхина Л. Н. О предельно допустимых концентрациях нефтепродуктов в донных осадках прибрежной зоны Черного моря // Гидробиологический журнал. - 1986. -22. 6.-С. 76-79.
