Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоэкологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биоэкологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения"

Попова Наталья Викторовна

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ ОТ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Специальность: 03. 00. 16 - «экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Попова Наталья Викторовна

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ ОТ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Специальность: 03. 00. 16 — «экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете на кафедре «Гидробиология и общая экология».

Научный руководитель:.

доктор биологических наук, профессор,

Почетный работник рыбного хозяйства РФ А.Ф. Сокольский.

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор Доктор ветеринарных наук, заслуженный деятель науки РД Р.А.

Ф.М. Магомаев. Нуратинов.

Ведущая организация:

Астраханский государственный университет.

Защита состоится 29 сентября 2004 года в 14.00 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.053.03 по присуждению ученой степени доктора наук при Дагестанском государственном университете по адресу: 367025, г. Махачкала, ул. Дахадаева, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института прикладной экологии Дагестанского государственного университета.

Автореферат разослан 25 августа 2004 года.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 367025, г. Махачкала, ул. Дахадаева,21.

Ученый секретарь диссертационного Совета, к.б.н., доцент

А.А. Теймуров

ЮС.

НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Пете; 09 №0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание искусственных рифов является одним из путей повышения биопродуктивности морских экосистем. Их установка способствует обогащению флоры и фауны, нагулу рыбы, в том числе молоди ценных промысловых рыб, полученной от искусственного разведения и выпущенной в море, созданию искусственных нерестилищ, а также интенсификации процессов естественной очистки морской воды организмами-фильтраторами от загрязнения.

Искусственными рифами называются экологически контрастные с естественным фоном сооружения. Существует проверенное многолетней практикой мнение, что создание искусственных рифов -адекватное природе хозяйственное и экологическое мероприятие, наиболее эффективное, экономичное средство экологической и рыбо-хозяйственной мелиорации морских акваторий. Искусственные рифы способны повышать биологическую емкость среды, они позволяют целенаправленно воздействовать на организацию экологического и поведенческого пространства гидробионтов и, таким образом, управлять их распределением. Использование искусственных рифов целесообразно в районах, где гидробиоиты сталкиваются со значительным дефицитом твердых, вертикально-выраженных субстратов для заселения, и поэтому не могут реализовать присущий им огромный потенциал колонизации новых субстратов и прироста биомассы.

Дно Каспийского моря на большей своей части имеет однообразный рельеф и внешне напоминает песчаную пустыню или полу-" пустыню. Биологическая продуктивность таких биотопов ограниченна. Применение искусственных рифов позволяет значительно увеличить биомассу макрофитов, сесильной и седиментарной фауны, ракообразных, повысить биомассу меропланктона и тем самым заметно улучшить кормность вод для промысловых рыб. На рифовых поверхностях развиваются бактерии, водоросли и другие организмы. Они также служат нерестовым субстратом для бычков, являющихся кормом для ряда ценных промысловых рыб, и убежищем для многих беспозвоночных, образующих сообщества перифитона. Сукцессия гидробионтов на рифе достаточно быстро увеличивает биомассу органического вещества, регенерация которого даст необходимые для фотосинтеза минеральные соли и биогены. Значительно увеличивается скорость биологических процессов, что достигается путем форми-

рования активных поверхностей в толще воды, где температура и насыщение кислородом значительно выше, чем в придонном горизонте. Это особенно актуально для Северного Каспия с присущими ему зонами гипоксии.

Организмы-обрастатели на стадии меропланктона имеют многих консументов, в частности личинок и молоди рыб. Значительная биомасса меропланктона в сочетании с его высокой скоростью оборота и перманентностью поступления в окружающее искусственный риф пространство позволяет прокормить значительное количество молоди рыб. Это весьма важно в связи с фактом инвазии в Каспий гребневика Mnemiopsis и его негативного воздействия на кормовой планктон.

В Каспийском море высокая эффективность гидротехнических сооружений в плане увеличения биологической продуктивности показана в работе ряда авторов (Беляева, Колмыков, Степанова, 1989; Лапшин и др., 1986; Сокольский, Колмыков, 1990 и др.). Учитывая, что в настоящее время ведутся интенсивные работы по разведке месторождений углеводородов в Северном Каспии существует реальная опасность его загрязнения. Поэтому мы посчитали своевременным разработку конструкции рифа, который бы позволил усилить самоочищающую способность акватории моря в зоне установки нефтяных платформ и одновременно повысить биологическую продуктивность окружающей акватории, увеличить ее биологическое разнообразие.

Основной целью являлась разработка интегральной системы защиты биологического разнообразия моря от нефтяного загрязнения за счет увеличение биопродуктивности Северного Каспия.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Дать оценку экологическому пространству Северного Каспия;

2.Изучить структуру и функционирование сообществ гидро-бионтов на искусственных рифах;

3.Установить характер воздействия рифа на биопродуктивность Северного Каспия;

4. Определить роль рифовых конструкций в усилении самоочищающей способности моря;

5.В эксперименте на каспийской воде выявить влияние искусственных рифов на скорость биодеградации нефти.

Научная новизна. Впервые предложена и разработана система интегральной защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения. Впервые в комплексе изучены мик-

рофлора, фитопланктон, зоопланктон и бентос, а также биообрастания на рифах и в зоне их воздействия.

Теоретическая и практическая ценность работы. Материалы диссертационной работы легли в основу концепции Программы оздоровления экологической обстановки на лицензионном участке ООО «Каспийская нефтяная компания» в Северном Каспии. Приводимые данные по био-экологическим характеристикам конструкций коллекторов искусственного рифа являются теоретической основой для инженерных расчетов будущих конструкций.

Основные положения, выносимые на защиту. В настоящей работе защищается механизм формирования биоценоза на искусственных рифах и материалы по оценке влияния системы защиты на самоочищающую способность Каспийского моря.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и заключения. Работа изложена на 147 страницах компьютерного текста, содержит 28 таблиц и 39 иллюстраций, библиографический список использованной литературы содержит 169 наименований, из них 55 на иностранных языках.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на: конференции «Охрана окружающей среды при освоении углеводородных ресурсов», г. Сочи, 30 сентября-5 октября 2003 г.; международной научной конференции «Инновации в науке и образовании-2003», Калининград, 13-15 октября 2003 г.; II Международной конференции «Человек и животные», Астрахань, 1314 мая 2004 г. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.б.н., профессору Сокольскому А.Ф. и научному консультанту — начальнику отдела морской экологии ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнсфть», к.б.н. Курапову А.А.

Особая благодарность выражается зав. кафедры «Гидробиологии и общей экологии» АГТУ, профессору, д.с.-х.н. Зайцеву В.Ф., доценту, к.б.н. Андрееву В.В., зав. лаборатории ФГУП «КаспНИРХ», к.б.н. Колмыкову Е.В., научному сотруднику, к.б.н. Умербаевой Р.И. за оказание помощи на разных этапах подготовки работы.

Глава 1. Международный опыт использования искусственных рифов

В главе, анализируя работы зарубежных и российских авторов, рассмотрены следующие вопросы:

1.1.Инженерно-экологические предпосылки создания искусственных рифов;

1.2.Мировой опыт использования искусственных рифов;

1.3.Экономические аспекты и эффективность использования

искусственных рифов;

1.4. Конструктивные материалы, используемые при сооружении искусственных рифов;

1.5. Экология сообществ искусственных рифов;

1.6.Влияние искусственных экосистем на окружающую среду.

Показано, что в мировой практике искусственные рифы выполняют роль деэвтрофикаторов, мест размножения рыб и беспозвоночных, укрытий для мелких гидробионтов, мест повышенной кормно-сти и увеличивают биодеструкцию нефти. Проанализировав международный опыт использования искусственных рифов, сделан вывод, что искусственные рифы можно использовать не только для повышения биопродуктивности морских экосистем, но и для интенсификации процессов самоочищения вод, в том числе от нефтяного загрязнения.

Глава 2. Материалы и методы

2.1 Конструктивные характеристики и способ установки искусственного рифа в Северном Каспии

С учетом предварительных результатов работ, проведенных в 2002 г., были изготовлены две разновидности коллекторов. Первые представляли собой ерши из нитроволокон, прототипы которых хорошо зарекомендовали себя в 2002 г. Во втором варианте комбинировали пропиленовую ткань с нитроволокнами, которые пучками крепились в разных участках коллекторов.

В качестве конструкционных материалов для изготовления несущих элементов рифа применялись испытанные ранее пластики, армированный бетон, металл и капрон. Поверхности, подверженные коррозии, покрывались водостойким лаком.

Искусственный риф (ИР) представлен тремя модулями, общая протяженность которых составляла 150 м. Два модуля оснащены коллекторами с нитровол окнами, один — комбинированными коллекторами со смешанным субстратом. В системе удержания использовалась комбинация лаповых и гравитационных якорей.

Постановка конструкции на морском полигоне производилась с борта научно-исследовательского судна РС-300 «Прогноз».

Координаты местоположения искусственного рифа определялись с помощью спутникового навигационного оборудования: 45°10,502/ с.ш., 48° 53,964' в. д. (рис. 1). Глубина моря в районе постановки искусственного рифа 6 м.

С. да "И" M- i i -H- 44-

tfrT i i 1 !

S-rV 1 1 11 -fi i i CD

ч ж 1 1 f T> 1

ZZ 5 'is к % Hi -R- f —?— ~r

i I ГтЦ-f i _i— »i —L 4

JX Ki-—r- i— T^ У £ i ra ■ЩГФ •re

■f I 4-- £ Us 4 44 f i + -H

-V 4- M * r4J_: Lii btsi

J 4 i 1 1

Ч =v JM- / T «r<V

-rf ■—p h 4 £ £ z,

ж U-f* i V t —t—

4* v / -t-r4- i 1 ' —i—г

Рис. 1. Место постановки искусственного рифа в Северном Каспии (45°10,502/ с.ш., 48° 53, 964 в. д)

2.2. Характеристика методов исследования

В районе установки искусственного рифа осуществлялся сбор проб по гидробиологическим и микробиологическим параметрам, а также инструментальные измерения параметров гидрологического и гидрохимического режимов. Проводилось подводное обследование рифовой конструкции с применением легководолазного снаряжения.

Гидрометеорологические и гидрологические изыскания выполнялись с помощью автономной буйковой станции (АБС) с измерительным комплексом «ADCP» фирмы «RD Instruments». Измеритель регистрировал скорость течения на 5 горизонтах, температуру воды, параметры волнения и уровень моря.

В целях оценки влияния искусственного рифа на сообщества морских организмов, обитающих на прилегающей акватории, отбор проб осуществлялся по определенной схеме. Дальнейшая обработка собранного материала проводилась в лабораторных условиях по общепринятым методикам. Всего за 2002-2003 гг. было собрано, обработано и проанализировано следующее количество проб (табл. 1).

Таблица 1

Количество отобранных и проанализированных проб-

Параметры На экспериментальном полигоне В море

Гидрохимические 183 92

Микробиологические 160 - 450

Фитопланктона 65 92

Зоопланктона 65 92

Бентоса 55 92

Обрастаний 39 -

Всего 567 818

Для количественного учета микроорганизмов в воде использовался предложенный А.С.Разумовым метод ультрафильтрации (прямой метод Разумова) (Разумов, 1932; Антипчук,1979). Общая численность микроорганизмов в донных отложениях определялась по методу Виноградского в модификации Шульгиной (Методы изучения почвенных организмов..., 1966).

При определении количества сапрофитной и нефтеокисляющей микрофлоры использовался метод предельных разведений. Пробы высевались на твердые и жидкие питательные среды из разведений: 1:100; 1:1000; 1:10000; 1:100000; 1:1000000. Численность указанных микроорганизмов определялось по таблице Мак-Креди.

С целью изучения биодеградации нефтеуглеводородов на рифовых поверхностях в экспериментальных условиях в аквариальную была доставлена морская вода. Для опытов использовали 4 аквариума объемом 200 л каждый с морской водой. Нефть для экспериментов использовалась 2-х видов — с морских нефтяных месторождений «Хвалынское» (в концентрации 5 мг/л) и им. Ю.Корчагина («Широтная» - 20 мг/л), расположенных в Северном Каспии.

В 2 аквариума с морской водой были помещены элементы искусственных рифов из нитроволокон. Два контрольных аквариума

были с аналогичными условиями по нефтяному загрязнению, но без рифов.

Концентрацию нефтепродуктов определяли согласно методике выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в природных и сточных водах методом ИКС (РД 52.24.476 - 95).

Статистическая обработка и графическое отображение данных проводились на ПК с использованием программ Microsoft Exsel для Windows 95, Армстат и Стадия.

Глава 3. Экологическое пространство Северного Каспия

В главе на основе собственных исследований и литературных данных рассматривается:

3.1.Гидрологическая характеристика Северного Каспия;

3.2. Гидрохимическая и микробиологическая характеристика Северного Каспия;

3.3. Планктон;

3.4. Зообентос;

3.5. Ихтиофауна;

3.6. Воздействие нефтяного загрязнения на биоту моря.

Показано, что своеобразие условий формирования гидрологического режима Каспийского моря определяется его замкнутостью, внутриматериковым положением и воздействием речного стока

Северный Каспий является специфическим водоемом, обладающим многими, только ему одному присущими особенностями. К ним, прежде всего, следует отнести постоянное мелководье, дефицит минерального фосфора и др. Все это является факторами, не способствующими активному самоочищению акватории моря даже от малейшего загрязнения.

Обнаруженные в ходе наших исследований, проводимых в мелководной зоне Северного Каспия в 2002-2003 гг., превышения установленных значений предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ для вод рыбохозяйственных водоемов (биологическое потребление кислорода (БПК5) - до 3,3 ПДК; суммарное содержание нефтяных углеводородов (НУ) - до 6,5 ПДК; суммарное содержание хлорорганических соединений (ХОС) - до 1,23 ПДК; содержание железа - до 2,34 ПДК) не выходили за пределы ранее зафиксированных диапазонов изменения концентраций указанных параметров и являются характерными для Северного Каспия.

В соответствии с критериями загрязненности морских вод по показателям общей численности микроорганизмов (ОЧ), численности гетеротрофных сапрофитных бактерий (ЧС) воды Северного Каспия можно отнести к умеренно-загрязненным (Р-мезосапробным), по численности нефтеокисляющих микроорганизмов (НМ), а также величинам индекса ОЧ/ЧМ и ОЧ/НМ - к загрязненным (а-мезосапробным).

Рассматриваются вопросы деструкции нефти биологическими агентами, воздействие нефти на бактериопланктон, зоопланктон и бентос.

Проведенный анализ позволил сделать следующие выводы. Во-первых, в геологических условиях Каспийского моря углеводороды, содержащиеся в его недрах, могли в больших объемах попадать в морскую среду, вследствие чего ее обитатели в той или иной степени адаптировались к их присутствию в морской воде и донных отложениях (Экологическая политика..., т.1,2000).

Во-вторых, современный уровень нефтяного загрязнения Каспийского моря, в два-три раза превышающий норму, установленную для рыбохозяйственных водоемов, обусловлен не только речным стоком, но и продолжающимся, несмотря на запрет, сбросом нефтепродуктов в морскую среду с морских судов и в процессе разработки морских нефтяных месторождений.

В-третьих, сырая нефть, нефтепродукты и образующиеся при бурении отходы могут оказывать токсическое воздействие на рост и развитие гидробионтов Каспийского моря, в том числе тех, которые имеют промысловое значение.

Таким образом, анализ как собственных, так и литературных данных показывает, что в настоящее время экосистема Северного Каспия испытывает умерешгую антропогенную нагрузку. Однако в преддверии широкомасштабного освоения нефтегазовых месторождений Северного Каспия она может значительно увеличиться. И поэтому разработка инженерно-биологических систем защиты его биоресурсов - важная и актуальная задача.

Глава 4. Особенности формирования сообществ на искусственных рифах в Северном Каспии

4.1. Токсикологические исследования материалов, применяемых для изготовления искусственных рифов

Для оценки влияния искусственных рифов различной структуры на состояние окружающей среды был использован ряд наиболее характерных показателей: экстрагируемые нефтяные углеводороды (ЭНУ), фенолы, анионактивные поверхностные вещества (АСПАВ), хлорорганические пестициды (ХОП), тяжелые металлы (ТМ), полиароматические углеводороды (ПАУ). Пробы отбирались через 24 часа после установки коллекторов в Северном Каспии.

Анализ данных, полученных в результате исследований, не выявил какой-либо значимой токсической нагрузки от элементов искусственного рифа на акваторию Северного Каспия.

4.2. Структура и функционирование сообществ гидробионтов в районе искусственного рифа

Изучалось формирование обрастаний в зависимости от времени экспозиции и глубины погружения коллектора, а также от особенности конструкции искусственного рифа.

Следует отметить, что формирование качественного и количественного состава обрастаний существенно различалось на различных субстратах. На искусственных рифах из полипропиленового волокна сообщество обрастаний формировали гидрозои, а именно Вои-gainvillia megas (рис.2).

Рис. 2. Состав и структура обрастаний на искусственных рифах различной

конструкции

Используя полученные данные по средней биомассе организ-мов-обрастателей и площадь рифов, рассчитывалась их валовая биомасса. Расчеты показали, что наибольшая биомасса обрастателей образуется на полипропиленовых пластинах. Так, на общей площади

рифа из пластин (8=844,3 м2) за 3 месяца экспозиции образуется ~ 242 кг обрастаний, 77% которых составляет ракообразные (табл. 2).

Таблица 2

Валовая биомасса основных групп обрастаний на искусственных рифах в Северном Каспии (август 2003 г.)

Валовая биомасса, кг

Группы органго- Полипропиленовое Полипропиленовые Всего на ИР

мов-обрастателей волокно пластины

кг % кг % кг %

Черви 0,11 од 6,64 2,7 6,75 2,0

Моллюски 1,34 1,5 1,60 0,7 2,94 0,9

Ракообразные 6,48 7,0 186,20 77,0 192,68 57,6

Гидрозои 84,41 91,4 47,51 19,6 131,92 39,5

Общая биомасса 92,34 100 241,95 100 334,29 100

На рифах из полипропиленового волокна площадью 2306,4 м2 образуется всего 92 кг обрастаний, основную долю которых формировали гидрозои (91,4%). Проведенные исследования показали, что качественный и количественный состав обрастаний зависит от конструкций искусственных рифов. Для увеличения самоочищающей способности воды и повышения биологической продуктивности можно рекомендовать комплексную конструкцию искусственного рифа, на которой образуется более разнообразный видовой состав гидро'био-нтов, участвующих в процессах самоочищения воды и служащих кормовыми объектами для рыб.

Численность фитопланктона в зоне установки рифа составила в 2002 г. 145,2 млн экз./м3, в 2003 г. - 31 млн экз./м3, биомасса - 675,5 и 158,6 мг/м3 соответственно, что в 1,8—14,5 раза больше по сравнению с фоновым полигоном (табл. 3).

Распределение фитопланктона в районе установки искусственных рифов было неравномерным (рис. 3).

Максимальные концентрации водорослей располагались в месте установке рифа («пластины» и «ерши»), т. е. в центральной части полигона. Здесь биомасса растительного планктона колебалась от 150 до 200 мг/м3. Минимальная биомасса водорослей - 58,0 мг/м3 -наблюдалась в 200 м юго-западней рифа.

Количественный состав зоопланктона в районе рифов включал 27 таксонов в 2002 г. и 18 таксонов в 2003 г. По числу видов доминировали ветвистоусые (6) и веслоногие (5) ракообразные. Коловратки,

простейшие, кишечнополостные, личинки усоногих рачков и двустворчатых моллюсков встречались в количестве одного-двух видов.

Таблица 3

Количественные показатели фитопланктона в районе искусственных рифов

Группа водорослей Район установки рифа Фон

2002 г. 2003 г. 2002 г. 2003 г.

Синезеленые 7,7 13,9 6,8 1,2

52000,0 2900,0 1000,0 4625,0

Диатомовые 374,6 61,9 44,64 55,6

12800,0 7850,0 4400,0 3675,0

Пирофитовые 278,4 81,2 23,8 29,8

73600,0 17700 1600,0 649,6

Эвгленовые 3,2 0,6 0,8 0,4

800,0 150,0 200,0 50,0

Зеленые 11,6 1,0 12,52 0,3

6000,0 2400,0 2800,0 1275,0

Всего 675,5 158,6 88,56 87,3

145200,0 31000 10000,0 10274,0

Примечание: числитель - биомасса, мг/мг; знаменатель - численность, тыс.экз./м3.

Щ?

580 ««.■с**.« Й'йй

: уОО. 1 I_¡06ЛЙ< * » / ""л"'':-1 -л V..- ш ......

; / X з^Е^ЖгЭга •'■ -V

• . ^ -. • : •• . / • л-чпг

•'' 'А*'*.' .•••'С__1 ■Жй • •• -'.ч ■■

аз 1 V-1. : 0 - : 1 ....., о'з'мнч

«*ЫЛГ та Ж 4Г*4Г 4ГЫ4Г 4ГОМ' 4Г*«Ы

. Рис. 3. Распределение фитопланктона в районе установки рифов

Основу планктона в зоне рифов составляли личинки двустворчатых моллюсков ВгуаМа, средняя численность которых составляла 65%, биомасса - 74% от общего количества зоопланктона. Второй по

численности была группа коловраток, по массе преобладали ветви-стоусые и веслоногие ракообразные.

Средняя биомасса зоопланктона в районе рифов колебалась от 74,44 в 2002 году до 39,2 мг/м 3 в 2003 году, численность - от 17,32 в 2002 году до 12,46 тыс. экз./м3 в 2003 году что в 1,3-8,4 раз больше показателей на фоновом участке.

Минимальные концентрации организмов были отмечены на расстоянии 200 м от рифов в северо-западном направлении (рис. 4).

Рис. 4. Распределение зоопланктона в районе установки рифов

Структуру донного сообщества в районе действия рифа формировали черви, ракообразные и моллюски, которые были представлены 13 видами.

Из группы червей в составе бентофауны были определены как многощетинковые черви (Nereidae), так и малощетинковые (ОН-gochaeta). Группа ракообразных была представлена кумацеями и амфиподами и насчитывала наибольшее количество видов (7). Состав моллюсков (3 вида) включал и морские двустворчатые организмы.

Следует отметить, что величина кормового бентоса уменьшается по мере удаления от рифа.

Данные табл. 4 показывают, что у рифа по сравнению с фоном увеличиваются биомасса и численность всех групп донных организмов в среднем в 1,5-2,3 раза. Особенно заметно повышение биомассы моллюсков.

Таблица 4

Количественные показатели функционирования донных сообществ в районе действия рифа в августе 2002-2003 гг.

Организмы Put >ы Фон

числ-ть, ЭКЗ./М2 биомасса, г/м2 числ-ть экз./м2 биомасса, г/м2

2002 г. 2003 г. 2002 г. 2003 г. 2002 г. 2003 г. 2002 г. 2003 г.

Vermes 3610 8648 1,04 6,8 1960 4060 0,77 5,8

Crustacea 30 3660 0,02 1,7 10 3300 0,01 0,7

Mollusca 110 184 . 5,72 8,4 33 20 3,76 0,9

Итого 3730 12492 6,79 16,9 2003 7380 4,54 7,4

Важно подчеркнуть, что продукционные процессы наиболее интенсивно протекли в непосредственной близости от рифа, о чем свидетельствует наличие более мелких форм всех групп донных животных и интенсивный прирост генеративной продукции.

4.3. Микробиологические исследования

Микробиологические исследования поверхности искусственных субстратов выявили некоторые отличия в уровне развития перифитон-ных микроорганизмов в зависимости от типа и формы «рифа», а также от материала, из которого они были изготовлены.

Наиболее интенсивно микроорганизмы развивались на коллек-торах-«ершах», изготовленных из нитроволокна и имеющих большую поверхность по сравнению с остальными. Общая численность бактерий на «ершах» изменялась от 3330 до 3850 млрд кл./м2, биомасса - от 420 до 550 мг/м2.

Количество микроорганизмов в воде по мере удаления от установки искусственных субстратов уменьшалось в 2-3 раза.

Общая численность микроорганизмов в донных отложениях в районе установки искусственных рифов изменялась от 1,65 до 2,01 млрд клеток, а их биомасса- от 0,78 до 0,90 мг в 1 грамме сырого грунта, что было значительно выше по сравнению с остальной акваторией Северного Каспия (табл. 5).

По мере удаления от района установки модулей с коллекторами количество микроорганизмов в донных отложениях уменьшалось более чем в 3 раза.

Таблица 5

Количественные показатели развития микроорганизмов в донных отложениях

№ станции Место отбора проб Общая численность, млрд кл./г Биомасса, мг/г Численность, тыс. кл./г

Сапрофитные Нефте-окисля-юише Сульфат-редуцирующие

1 У пластин 2,01±0,12 0,9А(),07 30,0±10,0 0,б±0,04 0,6±0,02

2 У «ершей» 1,65±0,1 0,78±0,05 б,0±2,0 0,4±0,02 0

3 В среднем у рифов 1,83±0,18 0,84±0,06 18,0±б,0 0,5±0,03 0,3±0,01

4 В среднем по фону 0,41±0,11 0,17±0,04 8,1 ±0,2 0,11±0,07 0,04±0,06

При изучении перифитонных микроорганизмов особое внимание уделено развитию различных физиологических групп бактерий, принимающих активное участие в процессах самоочищения водоема.

Численность сапрофитной микрофлоры на коллекторах изменялась от 1,6 до 69,2 млрд кл./м2 в 2002 г., от 150 до 845 млрд кл./м2 в 2003 г., что составляло 0,08-3,72% и 7-22% от общей численности бактерий обрастаний.

В донных отложениях на долю сапрофитных бактерий приходилось лишь 0,02-0,03% от общего содержания бактериобентоса. Последнее свидетельствует о наличии большего количества органического вещества непосредственно на поверхности искусственных субстратов по сравнению с таковым в донных отложениях.

Численность нефтеокисляющих бактерий на искусственных субстратах в период наблюдений и в 2002 г., и в 2003 г. варьировала в пределах от 130 до 4310 тыс. кл./м2. На коллекторе, состоящем из полипропиленовых пластин, они развивались менее интенсивно по сравнению с таковыми из нитроволокон как на верхнем, так и в нижнем ярусе (рис. 5).

Расчет способности микрофлоры окислять нефтеуглеводороды проводился, исходя из того, что удельная деструкция нефти, характерная для углеводородоокисляющих бактерий Каспийского моря, составляет 5 10*10-1,5 10"9 мг нефти на 1 клетку в час (Цыбань, 1976). Расчет возможности окисления углеводородов обычной гетеротрофной микрофлорой проводили, используя результаты исследований А.Ф.Сокольского (1999), которым было показано, что 10% сапрофит-

ной микрофлоры способно утилизировать сырую нефть.

Пластины

Верхний ярус Щ130

Нижний ярус Q250

"Ерши"

Верхний ярус

Нижний ярус

Рис. 5. Распределение численности нефтеокисляющих бактерий на коллекторах, тыс. кл./м2

В результате было получено (табл. 6), что при температуре среды 20-25 °С наибольший объем утилизации нефти этими микроорганизмами отмечался на поверхности искусственных коллекторов: на пластинах - 492, на «ершах» - 1477 мг нефти на 1 м2 поверхности субстрата в сутки.

Таблица 6

Деструкция углеводородов сапрофитной микрофлорой

Район Утилизация нефти, мг/м2 в сутки

«Пластины» 492

«Ерши» 1477

Донные осадки (у рифа) 1,6

Донные осадки (100 м от рифа) 1,1

Донные осадки (200 м от рифа) 0,3

За вегетационный период микроорганизмами рифа из нитрово-локна длиной 100 м может утилизироваться примерно 510 кг нефти. В донных осадках этот показатель на 3- 4 порядка ниже. Микрофлора донных отложений была способна деструктировать нефть от 0,3 до 1,6 мг/м2 в сутки. Следует подчеркнуть, что при снижении температуры воды скорость биодеградации нефтеуглеводородов будет уменьшаться.

В целом можно сделать заключение, что в результате установки искусственных рифов в районах моря, где наблюдается дефицит субстрата, в течение вегетационного периода формируется локальная сбалансированная экосистема со всеми характерными биотическими и трофическими связями, что в итоге значительно повышает как рыбо-хозяйственный, так и экологический потенциал биоты моря.

4.4. Изучение влияния искусственных рифов на процессы самоочищения воды от нефтяного загрязнения в экспериментальных условиях

Для изучения влияния искусственных рифов на процессы самоочищения от нефтяного загрязнения проведен следующий эксперимент.

В аквариумы с естественной морской водой поместили искусственные рифы. 2 аквариума служили контролем (без рифов, но с нефтью), в 2 аквариума (№3 и №4) поместили рифы. Через месяц во все аквариумы добавили нефть. Нефть для экспериментов использовалась 2-х видов - с морских нефтяных месторождений «Хвалынское» и им. Ю. Корчагина («Широтная»), расположенных в Северном Каспии). В аквариум с рифом №3 добавили нефть «Широтную» в концентрации 20 мг/л, а в аквариум с рифом №4 - 5 мг/л «Хвалынскую».

В конце опыта содержание нефтепродуктов в воде контрольного аквариума превышало концентрацию нефти в воде опытного аквариума с рифом № 4 (нефть «Хвалынская») в 23,6 раза, а в воде опытного аквариума с рифом № 3 (нефть «Широтная») - в 9,6 раза (табл. 7).

Скорости биодеструкции нефти в опыте с рифом № 4 оказалась в 2 раза выше, чем в опыте с рифом № 3 (рис.6).

Таким образом, в эксперименте доказано, что установка искусственного рифа в 10-23,6 раз ускоряет биодеструкцию нефти. Причем чем выше уровень нефтяного загрязнения, тем выше скорость его деструкции.

Таблица 7

Динамика содержания нефти в аквариумах

Дата отбора Место отбора пробы Содержание нефти, мг/л Доля нефти, %

19.08.03 Исходная 5 100

25.08.03 4,6 92

02.09.03 Контроль 2,7 54

09.09.03 «Хвалынская» 2,46 49,2

17.09.03 1,18 23,6

25.08.03 1,2 24

02.09.03 Риф 4 1 20

09.09.03 од 2

17.09.03 0,05 1

19.08.03 Исходная 20 100

25.08.03 17,5 87,5

02.09.03 Контроль 4,6 23

09.09.03 «Широтная» 2,66 13,3

17.09.03 1,25 6,25

25.08.03 5,5 27,5

02.09.03 РифЗ 0,9 4,5

09.09.03 0,31 6,2

17.09.03 0,13 2,6

мг/л 25 т

20

15 --

Ш -•

- А - -

19.08.03

25.08.03

02.09.03

09.09.03

17.09.03

~ " ~ Контроль Хвалынска» 1 Контроль широтная

- А - Риф 4 хвалынская • Риф 3 широтная

Рис. 6. Изменения количества нефти в морской воде

Заключение

В настоящее время на Каспийском море проводится интенсивная геологоразведочная деятельность, связанная с освоением и разработкой углеводородного сырья. Принятый российскими нефтяниками принцип "нулевого сброса" частично снимает тревогу экологов за судьбу Северного Каспия (Безродный, Попова и др., 2003). В то же время нельзя полностью исключить нестандартные ситуации, связанные с авариями при бурении скважин, добыче, загрузке и транспортировке углеводородного сырья. В любом случае антропогенное воздействие на экосистему моря, по определению, является негативным и требует разработки компенсационных мероприятий.

В качестве таковых могут быть приняты решения строительства рыборазводных заводов, занимающихся воспроизводством ценных пород рыб, проведение комплекса мелиоративных мероприятий, направленных на повышение биологической продуктивности водоемов, развитие аквакультуры. Недостатком такого подхода, по нашему мнению, является то обстоятельство, что все указанные выше мероприятия лишь косвенно способствуют сохранению и улучшению экологии самого моря и его бассейна. В этом плане предлагаемый нами путь сохранения биологического разнообразия и экологической чистоты моря путём разработки биотехнических конструкций, защищающих морские акватории, представляется более привлекательным.

Идея конструкции заключается в усилении самоочищающей способности моря в зоне установки буровых и добывающих платформ и повышении биологической продуктивности данной акватории.

В представленной диссертационной работе показан путь решения вопроса. В ней рассмотрены основные направления применения искусственных рифов. Анализ мирового опыта по созданию искусственных рифов свидетельствует о том, что каждый район континентального шельфа по своему уникален, и механический перенос на него инженерных решений или опыта использования рифов с целью решения экологических проблем не может дать желаемого эффекта без учета конкретных условий. Это в высшей степени относится к Северному Каспию. Специфические условия данного района моря потребовали создания гибкой, пластичной конструкции из полимерных материалов. Её установка на экспериментальном морском полигоне подтвердила верность применяемых инженерных решений.

Оценка биологических характеристик искусственного рифа потребовала проведения комплексных исследований в районе его размещения. В результате было установлено, что состав фитопланктона в зоне биотехнической конструкции имел более широкие качественные показатели, численность и биомасса были также заметно выше. Показано, что планктонные животные активно осваивали рифовую зону, увеличивая свое разнообразие за счет организмов-фильтра-торов, что, безусловно, положительно сказалось на экологии прилегающей акватории моря. Аналогичные результаты получены по зоо-бентосу и перифитону.

Чрезвычайно важны микробиологические исследования, которые показали, что в зоне установки рифов заметно усиливается развитие микрофлоры и главное — её нефтеокисляющей компоненты. Это однозначно говорит о том, что данные конструкции способны усиливать скорость и объёмы биодеградации нефтяных углеводородов в районах размещения нефтяных платформ.

Результаты токсикологических исследований в районе установки искусственных рифов свидетельствуют о безвредности выбранных конструктивных материалов.

Таким образом, весь спектр проведенных наблюдений однозначно показывает, что предлагаемые нами искусственные конструкции и применяемые для их изготовления материалы пригодны для установки в море и высокоэффективны.

Основные выводы

1.В настоящее время экосистема Северного Каспия испытывает умеренную антропогенную нагрузку. Превышения установленных значений предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ для вод рыбохозяйственных водоемов (БПК5 - до 3,3 ПДК, суммарное содержание НУ - до 6,5 ПДК, суммарное содержание ХОС - до 1,23 ПДК, содержание железа - до 2,34 ПДК) не выходили за пределы ранее зафиксированных диапазонов изменения концентраций указанных параметров и являются характерными для Северного Каспия. В соответствии с критериями загрязненности морских вод по показателям общей численности микроорганизмов (ОЧ), численности гетеротрофных сапрофитных бактерий (ЧС) воды Северного Каспия можно отнести к умеренно-загрязненным (Р-мезосапробным), по чис-

ленности нефтеокисляющих микроорганизмов (НМ), а также величинам индекса ОЧ/ЧМ и ОЧ/НМ - к загрязненным (а-мезосапробным).

2.Разработана конструкция искусственного рифа, обеспечивающая оптимальные условия для организмов обрастателей, интенсифицирующих процессы самоочищения воды Северного Каспия от нефтяного загрязнения.

3.Установка искусственного рифа в Северном Каспии приводит к формированию локальной сбалансированной экосистемы с характерными трофическими и биотическими связями, повышающей экологический потенциал акватории. Это определяется видовым составом и структурой перифитонных организмов рифа. Общая биомасса которых на рифе общей площадью 3150,7 м2 составила 334,29 кг, из которых черви составили — 2%, моллюски - 0,9%, ракообразные — 57,6%, гидрозои - 39,5%. Качественный и количественный состав обрастаний зависит от конструкций искусственных рифов. Для увеличения самоочищающей способности воды и повышения биологической продуктивности можно рекомендовать комплексную конструкцию искусственного рифа, на которой образуется более разнообразный видовой состав гидробионтов, участвующих в процессах самоочищения воды и служащих кормовыми объектами для рыб.

4.В зоне установки рифа численность бактериопланктона возрастает в 2-3 раза по сравнению с фоном и составила в 2002 г. 2,7±0,36 млн кл./мл, в 2003 г. - 3,4±0,22 млн кл./мл, биомасса - 0,971,4 мг/л соответственно. Численность фитопланктона составила в 2002 г. 145,2 млн экз./м3, в 2003 г. - 31 млн экз./м3, биомасса - 675,5 и 158,6 мг/м3 соответственно, что в 1,8-14,5 раза больше по сравнению с фоном. Средняя биомасса зоопланктона в районе рифов колебалась от 74,44 мг/м3 в 2002 г. до 39,2 мг/м3 в 2003 г., численность - от 17,32 в 2002 г. до 12,46 тыс. экз./м3 в 2003 г., что в 1,3-8,4 раз больше показателей на фоновом участке. Численность бентосных организмов составляла в 2002 г. 3730 экз./м2, в 2003 г. - 12492 экз./м2, биомасса -соответственно 6,49 и 16,9 г/м2, что в 1,5-2,3 раза больше по сравнению с фоновым полигоном.

5.Показано, что на коллекторах утилизировалось от 492 до 1477 мг/м2 нефти в сутки. В донных осадках у рифа - около 1,6 мг/м2 в сутки, в тоже время на расстоянии 100 м от рифа этот показатель составил 1,1 мг/м2, а в 200 м - только 0,3 мг/м2 нефти в сутки.

6.Экспериментально доказано, что использование коллекторов искусственного рифа усиливает деструкцию нефти примерно в 9,6-

23,6 раз в зависимости от вида и исходной концентрации нефти по сравнению с контрольными вариантами.

Практические рекомендации

В виду высокой эффективности рифовых конструкций в усилении самоочищающей способности Северного Каспия рекомендуется их использование в комплексе с буровыми и нефтегазодобывающими платформами для предотвращения загрязнения акватории нефтепродуктами и для реабилитации загрязненных акваторий.

Список опубликованных работ

1.Попова Н.В., Андреев В.В., Киселева Л.А. Состояние водохозяйственной обстановки в Астраханской области // Тез. докл. Третьего научно-технического семинара "Проблемы питьевого водоснабжения и пути их решения (17-18 декабря 1997 г.). - М., 1997. - С. 40-42.

2. Попова Н.В. Качество воды источников водоснабжения и проблемы обеспечения населения водой питьевого качества // Тезисы докладов семинара «Охрана вод» (Берлин 23-24 февраля 1998 г.). - С.24-25.

3. Андреев В.В., Попова Н.В. Загрязнение поверхностных вод при производстве и транспортировке углеводородного сырья // Материалы научно-технического семинара (г. Астрахань, 5 декабря 2000 г.). - Астрахань: АИСИ, 2000. - С. 23-26.

4. Макарова Е.Н., Чуйков Ю.С., Курапов А.А., Попова Н.В., Монахов С.К. О трансформации стока загрязняющих веществ в мелководной зоне устьевого взморья Волги // Астраханский вестник экологического образования. - 2003. - № 1. - С. 34-39.

5.Сокольский А.Ф., Колмыков Е.В., Попова Н.В., Андреев В.В. Разработка способов защиты морской среды от нефтяного загрязнения с помощью искусственных рифов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2003. - № 7. - С.31-36.

6.Безродный Ю.Г., Катунин Д.Н., Курапов А.А., Монахов С.К., Попова Н.В., Ревякин В.И., Чаленко ВА. Экологические проблемы освоения месторождений углеводородов в северной мелководной части Каспийского моря // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2003. - № 7. - С. 513.

7. Шапочкин Д.А., Лобов А.Л., Чумаков М.М., Зильберштейн О.И., Елисеев В.В., Попов С.К., Попова Н.В. Опыт моделирования распространения взвеси при проведении дноуглубительных работ // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2003. - № 7. - С. 24-31.

8. Попова Н.В., Андреев В.В. Современное состояние и пути повышения эффективности государственного управления водными ресурсами // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. научн. трудов Всероссийской научн.-практич. конф., посвященной 140 - летию В.И. Вернадского. -Саратов, 2003. - С. 28-31.

9. Андреев В.В., Попова Н.В., Сокольский А.Ф. Перспективы использования искусственных рифов в Северном Каспии с целью защиты биоресурсов моря от нефтяного загрязнения // Международная научная конференция "Инновации в науке и образовании-2003", посвященная 90-летию Высшего рыбохозяйственного образования в России (13-15 октября). - Калининград, 2003. - С. 69.

10. Попова Н.В., Андреев В.В. Проблемы загрязнения окружающей среды при хранении нефтепродуктов в условиях Астраханской области //IV Международная научно-практическая конференция "Экология и жизнь": Сб. статей. - Пенза, 2003. - С. 87-89.

11. Попова Н.В. Основные принципы экологической политики ООО «Каспийская нефтяная компания» при проведении поисков месторождений углеводородного сырья в Северном Каспии // Материалы конференции «Охрана окружающей среды при освоении углеводородных ресурсов» (г. Сочи, 30 сентября -5 октября 2003 г.). - С. 21-22.

12. Попова Н.В., Курапов А.А., Сокольский А.Ф. Экспериментальные данные по формированию сообществ организмов на искусственных рифах в Северном Каспии // Материалы конференции «Охрана окружающей среды при освоении углеводородных ресурсов (г. Сочи, 30 сентября - 5 октября

2003 г.). - С. 47-49.

13. Попова Н.В. Использование искусственных рифов для интенсификации процессов самоочищения воды Северного Каспия // Материалы II Международной конференции «Человек и животные» (Астрахань, 13-14 мая

2004 г.).-С.112-114

14. Сокольский А.Ф., Колмыков Е.В.,Умербаева Р.И., Степанова Т.Г., Ардабьева А.Г., Тарасова Л.И., Малиновская Л.В., Ушивцев В.Б., Попова Н.В. Влияние искусственных рифов на продуктивность и самоочищение морской среды // Рыбохозяйственные исследования на Каспии: Результаты НИР за 2003 год. - Астрахань: Изд-во КаспНИРХа, 2004. - С.125-128.

Издательство КаспНИРХ 414056, г. Астрахань, ул. Савушкина, 1 Подписано в печать 16.08.2004 г. Тираж 100. Заказ 078.

»15429

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Попова, Наталья Викторовна

Введение

Глава 1. Международный опыт использования искусственных рифов

1.1.Инженерно-экологические предпосылки создания искусственных рифов

1.2. Использования искусственных рифов в разных странах

1.3. Экономические аспекты и эффективность использования искусственных рифов ф 1.4. Конструктивные материалы используемые при сооружении искусственных рифов

1.5. Экология сообществ искусственных рифов

1.6. Влияние искусственных экосистем на окружающую среду

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Конструктивные характеристики и способ установки искусственного рифа в Северном Каспии

2.2. Характеристика методов исследований

Глава 3 . Экологическое пространство Северного Каспия.

Ф 3.1. Гидрологическая характеристика Северного Каспия.

3.2. Гидрохимическая и микробиологическая характеристика ^ Северного Каспия.

3.2.1. Химический состав и степень загрязнения морской ^ воды

3.2.2. Микробиологическая характеристика морских вод

3.3. Планктон

3.4. Зообентос

3.5. Ихтиофауна

3.6. Воздействие нефтяного загрязнения на биоту моря

Глава 4. Особенности формирования сообществ на искусственных рифах в Северном Каспии

4.1 Токсикологические исследования материалов, применяемых для изготовления искусственных рифов

4.2. Структура и функционирование сообществ гидробионтов в районе искусственного рифа

4.3. Микробиологические исследования

4.4. Изучение влияния искусственных рифов на процессы самоочищения от нефтяного загрязнения в экспериментальных условиях

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоэкологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения"

Актуальность темы. Создание искусственных рифов является одним из путей повышения биопродуктивности морских экосистем. Их установка способствует обогащению флоры и фауны, нагулу рыбы, в том числе молоди ценных промысловых рыб, полученной от искусственного разведения и выпущенной в море, созданию искусственных нерестилищ, а также интенсификации процессов естественной очистки морской воды организмами-фильтраторами от загрязнения.

Искусственными рифами называются экологически контрастные с естественным фоном сооружения. Существует проверенное многолетней практикой мнение, что создание искусственных рифов - адекватное природе хозяйственное и экологическое мероприятие, наиболее эффективное, экономичное средство экологической и рыбохозяйственной мелиорации морских акваторий. Искусственные рифы способны повышать биологическую емкость среды, они позволяют целенаправленно воздействовать на организацию экологического и поведенческого пространства гидробионтов и таким образом управлять их распределением. Использование искусственных рифов целесообразно в районах, где гидробионты сталкиваются со значительным дефицитом твердых, вертикально-выраженных субстратов для заселения, и поэтому не могут реализовать присущий им огромный потенциал колонизации новых субстратов и прироста биомассы.

Дно Каспийского моря на большей своей части имеет однообразный рельеф и внешне напоминает песчаную пустыню или полупустыню. Биологическая продуктивность таких биотопов ограниченна. Применение искусственных рифов позволяет значительно увеличить биомассу макрофитов, се-сильной и седиментарной фауны, ракообразных, повысить биомассу меро-планктона и тем самым заметно улучшить кормность вод для промысловых рыб. На рифовых поверхностях развиваются бактерии, водоросли и другие организмы. Они также служат нерестовым субстратом для бычков, служащих кормом для ряда ценных промысловых рыб, и убежищем для многих беспозвоночных, образующих сообщества перифитона. Сукцессия гидробионтов на рифе достаточно быстро увеличивает биомассу органического вещества, регенерация которого дает необходимые для фотосинтеза минеральные соли и биогены. Значительно увеличивается скорость биологических процессов, что достигается путем формирования активных поверхностей в толще воды, где температура и насыщение кислородом значительно выше, чем в придонном горизонте. Это особенно актуально для районов Северного Каспия, с присущими ему зонами гипоксии.

Организмы-обрастатели на стадии меропланктона имеют многих кон-сументов, в частности личинок и мальков рыб. Значительная биомасса меропланктона, в сочетании с его высокой скоростью оборота и перманентностью поступления в окружающее искусственный риф пространство, позволяет прокормить значительное количество молоди рыб. Это весьма важно в связи с фактом инвазии в Каспий гребневика Мпетюрз18 и его негативного воздействия на кормовой планктон.

В Каспийском море высокая эффективность гидротехнических сооружений в плане увеличения биологической продуктивности показана в работе ряда авторов (Беляева, Колмыков, Степанова, 1989; Лапшин и др., 1986; Сокольский, Колмыков,, 1990 и др.). Учитывая, что в настоящее время ведутся интенсивные работы по разведке нефтяных углеводородов в Северном Каспии, существует реальная опасность его загрязнения. Поэтому мы посчитали своевременным разработку конструкции рифа, который бы позволил усилить самоочищающую способность акватории моря в зоне установки нефтяных платформ и одновременно повысить биологическую продуктивность окружающей акватории, увеличить ее биологическое разнообразие.

Основной целью работы стала разработка интегральной системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения за счет увеличения его биопродуктивности.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Дать оценку экологическому пространству Северного Каспия.

2. Изучить структуру и функционирование сообществ гидробионтов на искусственных рифах в условиях Северного Каспия;

3. Установить характер воздействия рифа на биопродуктивность Северного Каспия;

4. Определить роль рифовых конструкций в усилении самоочищающей способности моря;

5. Экспериментально выявить влияние искусственных рифов на скорость биодеградации нефти.

Научная новизна. Впервые разработана система интегральной защиты Каспийского моря от нефтяного загрязнения. Впервые в комплексе изучены микрофлора, фитопланктон, зоопланктон и бентос, а также биообрастания на рифах и в зоне их воздействия.

Теоретическая и практическая ценность работы. Материалы диссертационной работы легли в основу концепции Программы оздоровления экологической обстановки на лицензионном участке ООО «Каспийская нефтяная компания» в Северном Каспии. Приводимые данные по био- экологическим характеристикам конструкций коллекторов искусственного рифа являются теоретической основой инженерных расчетах конструкций.

Основные положения, выносимые на защиту. В настоящей работе защищается механизм формирования биоценоза на искусственных рифах, и материалы по оценке влияния системы защиты на самоочищающую способность Каспийского моря.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 147 страницах компьютерного текста, содержит 28 таблиц и 39 иллюстраций, библиографический список использованной литературы содержит 169 наименований, из них 55 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Попова, Наталья Викторовна

Основные выводы

1. В настоящее время экосистема Северного Каспия испытывает умеренную антропогенную нагрузку. Превышения установленных значений предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ для вод рыбохозяйственных водоемов БПК5 - до 3,3 ПДК, суммарное содержание НУ

- до 6,5 ПДК, суммарное содержание ХОС - до 1,23 ПДК, содержание железа

- до 2,34 ПДК не выходили за пределы ранее зафиксированных диапазонов изменения концентраций указанных параметров и являются характерными для Северного Каспия. В соответствии с критериями загрязненности морских вод по показателям общей численности микроорганизмов (ОЧ), численности гетеротрофных сапрофитных бактерий (ЧС) воды Северного Каспия можно отнести к умеренно-загрязненным (Р-мезосапробным), по численности нефтеокисляющих микроорганизмов (НМ), а также величинам индекса ОЧ/ЧМ и ОЧ/НМ - к загрязненным (а-мезосапробным).

2. Разработана конструкция искусственного рифа, обеспечивающая оптимальные условия для организмов обрастателей, интенсифицирующих процессы самоочищения воды Северного Каспия от нефтяного загрязнения.

3. Установка искусственного рифа в Северном Каспии приводит к формированию локальной сбалансированной экосистемы с характерными трофическими и биотическими связями, повышающей экологический потенциал акватории. Это определяется видовым составом и структурой перифитонных организмов рифа. Общая биомасса которых на рифе общей площадью 3150,7 м составила 334,29 кг из которых черви составили — 2%, моллюски - 0,9%, ракообразные — 57,6%, гидрозои - 39,5 %. При чем качественный и количественный состав обрастаний зависит от конструкций искусственных рифов. Для увеличения самоочищающей способности воды и повышения биологической продуктивности можно рекомендовать комплексную конструкцию искусственного рифа, на которой образуется более разнообразный видовой состав гидробионтов, участвующих в процессах самоочищения воды и служащих кормовыми объектами для рыб.

4. В зоне установки рифа численность бактериопланктона возрастает в 2-3 раза по сравнению с фоном и составила в 2002 г .- 2,7±0,36 в 2003 г.- 3,4±0,22 млн.кл/мл и биомасса 0,9-1,4 мг/л соответственно. Численность фитопланктона составляла в 2002 г.-145,2 , в 2003 г. - 31 мл. экз/м3 и биомасса 675,5 в 2002 г. и 158,6 мг/м , что в 1,8 — 14,5 раза больше по сравнению с фоном. Средняя биомасса зоопланктона в районе рифов колебалась от 74,44 в 2002г. до 39,2 мг/м 3 в 2003 году, численность - от 17,32 в 2002 году до 12,46 тыс. экз./м3 в 2003 году, что в 1,3-8,4 раз больше показателей на фоновом участке. Численность бентосных организмов составила в 2002 г.- 3730, в 2003г. - 12492 экз/м2, биомасса соответственно 6,49 и 16,9 г/м2 ,что в 1,5 — 2,3 раза больше по сравнению с фоном.

5. Показано, что на коллекторах утилизировалось от 492 до 1477 мг/м2 нефти в сутки. В донных осадках у рифа около 1,6 мг/м2 в сутки в тоже время на расстоянии 100 метров от рифа этот показатель составил 1,1, а в 200 м только

•у

0,3 мг/м нефти в сутки.

6. Экспериментально доказано, что использование коллекторов искусственного рифа усиливает деструкцию нефти примерно в 9,6-23,6 раз, в зависимости от вида и исходной концентрации нефти, по сравнению с контрольными вариантами.

Практические рекомендации

В виду высокой эффективности рифовых конструкций в усилении самоочищающей способности Северного Каспия рекомендуется их использовать в комплексе с буровыми и нефте-газодобывающими платформами для предотвращения загрязнения акватории нефтепродуктами и для реабилитации загрязненных акваторий.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Попова, Наталья Викторовна, Астрахань

1. Алимов А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. Л.,1981 —248 с.

2. Алимов А.Ф. Исследования биотических балансов экосистем пресноводных водоемов СССР. // Гидробиологический журнал, 1987 т.23,№ 6,С.З-9

3. Алимов А.Ф., Финогенова М.Б. Количественная оценка роли сообществ донных животных в процессах самоочищения пресноводных водоемов. В Кн.: Гидробиологические основы самоочищения вод. JI.,1976. С. 5-14

4. Антипчук А.Ф. Микробиологический контроль в прудовых хозяйствах //М.: Пищевая промышленность, 1979 г., 145 с.

5. Артюхова В.И., Носов В.Н. Особенности и пороги токсического воздействия нефтепродуктов на гидробионтов Каспийского моря // Теоретическая экология М: Изд. МГУ, 1987 - С. 70-80

6. Архипова Е.Г., Крюков В.В., Молошникова В.Н. Возможные изменения уровней и других элементов гидрологического режима Каспийского моря // Тр. ГОИН.-1972.- Вып. 115.-С. 5- 17.

7. Афанасьева Н.А., Кирьянов C.B. Состояние загрязненности Каспийского моря на современном этапе // Материалы Всесоюзного совещания по проблеме Каспийского моря Гурьев, 1991-С.31-36

8. Ю.Беляева В.Н., Боровиков И.В., Инжеватов А.В., Колмыков Е.В., Степанова Т.Г. Опыт создания искусственных рифов в прибрежных акваториях Каспийского моря // Сб. науч. трудов ВНИРО "Искусственные рифы для рыбного хозяйства". М. - 1990. — С.235.

9. Беляева В.Н., Степанова Т.Г., Колмыков Е.В. Искусственные рифы в прибрежных акваториях Каспийского моря // Тез. докл. Международного симпозиума по современным проблемам марикультуры в соц. странах. — М.-1989.-С. 56-58.

10. Беляева В.Н., Колмыков Е.В., Степанова Т.Г. Экспериментальные искусственные рифы в Каспийском море // Тез. докл. Всесоюзной, конф. "Научно-технические проблемы марикультуры в стране". Владивосток. — 1989.-С.71 -73.

11. Бенинг A.JI. К изучению придонной жизни реки Волги. // Монографии Волжской биологической станции. -1924. -Т.1.

12. Бугров J1. Ю. Перспективы совместного использования искусственных рифов и погружных садков // Искусственные рифы для рыбного хозяйства. М.: ВНИРО.- 1987. - С. 15-17.

13. Бухарицин П.И. Гидрологические процессы в Северном Каспии в зимний период. Автореф. дис. док. геогр. наук. М. ИВП РАН. 1996. 62 с.

14. Вернадский В.И. История минералов земной коры: -Л. 1925-1927.- Т.1.

15. Винецкая Н.И. Многолетние и сезонные изменения гидрохимического режима Северного Каспия до зарегулирования стока р. Волги // Тр. Касп-НИРХа. 1962. -Т.18. - С. 4.

16. Гапеева М.В., Довбня И.В., Законное В.В., Широкова М.А. Эмпирические связи между содержанием металлов в растениях и донных осадках эв-трофного озера Неро // Экология.- 1995.- №3. С. 217-221.

17. Гаранина С.Н. Действие отходов бурения на фитопланктон // Проблемы экологической безопасности Каспийского моря — Махачкала. 1997 — С.9

18. Герлах С.А. Загрязнение морей. Диагноз и терапия — Л.: Гидрометиз-дат, 1985 — 269с.

19. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Справочник. Том 2. Каспийское море. Вып. I. Средний и Южный Каспий. Л.,: Гидрометеоиздат.- 1986. - 268 с.

20. Гидрометеорология и гидрохимия морей, т.6, вып. 1, Гидрохимические условия С-П: Гидрометиздат, 1992 - 359с.

21. Гидрометеорология и гидрохимия морей, т.6, вып. 2, Гидрохимические условия и океанологические основы формирования биологической про-дуктивности-С-П: Гидрометиздат, 1996 —322с.

22. Гончаров А.Д. Способ повышения продуктивности прибрежных биоценозов моря и приморских водоемов // Рыбное хозяйство. 1981. - № 7. -С.42-44.

23. Горбунова Г.С., Костров Б.П. Влияние отходов бурения на ихтиофауну Каспия // Проблемы экологической безопасности Каспийского моря Махачкала, 1997-С. 262-263

24. Горбунова Г.С., Костров Б.П., Магомедов А.К. Действие компонентов буровых растворов на рыб Каспия // Материалы 15 научно-практическойконференции по охране природы Дагестана — Махачкала, 1999 С.262 -263

25. Гусейнова С.А., Исуев А.Р., Габибов М.М., Содержание суммарных сульфгидрильных групп сеголеток осетра при загрязнении водной среды нефтью // Материалы 4 Ассамблеи Ассоциации университетов прикаспийских государств Махачкала, 1999 - С. 212

26. Гюль К.К., Абакаров М.И., Фурман Т.И. и др. Физические процессы в Каспийском море в связи с колебаниями его уровня: Баку: Элм., -1971. -221 с.

27. Дарков A.A., Мочек А.Д. О создании искусственных рифов // Рыбное хозяйство. 1978. - № 8. - С.22-23.

28. Джабаров М.И., Бабаева Р.Ф., Гасанова Г.Ш. Влияние различных концентраций сырой нефти на физиолого биохимические показатели рыб // Тезисы докладов 1 Международной конференции по проблемам Каспийского моря. - Баку, Элм, 1991 - С.31-32

29. Доброродная З.А.,Ходжан Г.П. Загрязнение вод Каспия фенолами и нефтепродуктами // Рекреационные ресурсы Каспийского моря. Проблемы использования и озраны. — М: Наука, 1989 -с.65-67

30. Дохолян В.К., Шлейфер Г.С., Ахмедова Т.П., Магомедов А.К. Влияние растворенных нефтепродуктов на жизнедеятельность некоторых видов рыб Каспийского моря// Вопросы ихтеологии, 1980, т. 20, вып.4 (1213), С. 733-738

31. Дубинина В.Г., Семенов А. Д. Развитие марикультуры в низовье Волги и его загрязнение // Тезисы докладов Международного симпозиума по ма-рикультуре. — М.: ВНИРО. -1995.— С.20-22.

32. Душкина JI.A. Взаимодействие марикультуры с окружающей средой // Материалы совещания "Состояние и перспективы научно-практическихразработок в области марикультуры России". — М.: ВНИРО. -1996. — С.87-90.

33. Душкина JI.A. Экосистемные аспекты марикультуры // Тезисы докладов 5 съезда Всесоюзного гидробиологического общества: -Куйбышев,-1986. — 4.1. — С.76-77

34. Еремеева С.В., Курапов A.A., Мельников С.А., Русаков Г.В., Ревякин В.И., Леденеева Л.Н. Современное экологическое состояние северной части Каспийского моря в зимне-летний период // Весник МАНЭБ, № 9 (21), 1999-С. 51 -55

35. Жгарева H.H. Трофическая структура населения макрофитов в условиях антропогенного воздействия. // Экол. пробл. бассейнов крупных рек: Тез. междунар. конф.- Тольяти,- 1993. С. 73-74.

36. Иванов В.П. Нефтяная экспансия и биологические ресурсы Каспийского моря // Материалы 4 Ассамблеи Ассоциации университетов прикаспийских государств Махачкала, 1999 - С. 28 - 29

37. Иванов В.П., Сокольский А.Ф. Научные основы стратегии защиты биологических ресурсов Каспийского моря от нефтепродуктов.-Астрахань, -2000. 182 с.

38. Иванова М.Б. опыт оценки участия планктонных животных в процессах самоочищения воды ( на примере зоопланктона прибрежных участков Ижоры)/В кн.'Гидробиологические основы самоочищения вод. JL, 1976, С.36 -42

39. Исуев А.Р., Габибов М.М., Курбанова И.К., Абдуллаев X. Е. Влияние бурового раствора на содержание белка и рост личинок кутума // Проблемы экологической безопасности Каспийского иоря Махачкала. 1997 - С. 9394

40. Исуев А.Р., Габибов М.М., Гусейнова С.А. Рост русского осетра в раннем онтогенезе в норме и в условиях нефтяного загрязнения // Материалы 15 научно-практической конференции по охране природы Дагестана Махачкала, 1999-С. 266

41. Касимов Р. Ю., Гусейнов Т.И., Алиев H.A. Влияние отходов разведки, бурения и добычи нефти и газа в Каспийском море на водные организмы // Тезисы докладов 1 Международной конференции по проблемам

42. Тезисы докладов 1 Международной конференции по проблемам Каспийского моря. Баку, Элм, 1991 - С. 47-4851 .Каспийское море. Гидрология и гидрохимия. М.: Щука.- 1986. - 262 с.

43. Каспийское море: ихтиофауна и промысловые ресурсы / В.Н.Беляева, Е.Н.Казанчеев, В.М.Распопов и др. М.: Наука, -1989. -236 с.

44. Катунин Д.Н., Хрипунов И.А., Иванова Н.В., Курапов A.A. и др. Влияние природных и антропогенных факторов на гидроло-гидрохимический режим Каспийского моря.//Сборник научных трудов МРХ СССР. М , 1989, с 96-117.

45. Катунин Д.Н. Нефть и экологическая безопасность Каспия // Материалы 4 Ассамблеи Ассоциации университетов прикаспийских государств Махачкала. 1999-С. 149

46. Коваленко Л.Д., Курапов A.A., Косарева М.Н. Действие нефти на зоопланктон Каспия // Материалы 15 научно практической конференции по охране природы Дагестана - Махачкала, 1999 - С.267 - 268

47. Константинов A.C. // Общая гидробиология. -М.: Высшая школа. -1986. -С. 472.

48. Косарев А.Н. Гидрология Каспийского и Аральского морей — М:МГУ, 1975-272 с.

49. Костров Б.П., Магомедов А.К., Курапов A.A. Экспериментальная оценка биодеградации нефти // Материалы 15 научно-практической конференции по охране природы Дагестана Махачкала, 1999 - С.245-246

50. Краснов Е.В. Об использовании искусственных рифов для повышения биопродуктивности прибрежных зон морей и океанов// Труды ВНИРО. -1979.-№3.-С.2-12.

51. Кулаковский Э.Е. Проблемы регуляции в морских экосистемах в связи с развитием марикультуры // Тезисы докладов Международного симпозиума по марикультуре. — М.: ВНИРО.-1995. — С.26-28.

52. Курапов A.A. Особенности охраны природной среды Северного Каспия при освоении нефтегазовых месторождений// Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук-Астрахань 2000 - С. 108118.

53. КураповА.А., Островская Е.В., Сапрыкин В.Н. Многолетний сток токсикантов в дельту р. Волги.// Тезисы докладов Всероссийской конференции «Экосистемы морей России в условиях антропогенного стресса (включая промысел)» Астрахань — 1994 - С. 123

54. Курашова Е.К., Ермаков A.B. Состав и распределение летнего зоопланктона Северного и Среднего Каспия в годы разной водности р. Волги // Тр. ВНИРО. 1979.-Т. 133.

55. Кучерявенко A.B. Изменение биохимических параметров среды под влиянием культивируемых моллюсков // Антропогенное воздействие на прибрежно морские экосистемы. — М.: ВНИРО.-1986 — С. 142-148.

56. Кучерявенко A.B. Биохимическая адаптация культивируемого гребешка // Материалы совещания "Состояние и перспективы научно-практических разработок в области марикультуры России". — М.: ВНИРО. -1996 — С. 173-176.

57. Кучерявенко A.B., Брегман Ю.Э. Изменение биохимического состава воды и параметров течения в заливе Посьета (Японское море) промышленным культивированием моллюсков // Тезисы докладов Международного симпозиума по марикультуре. — М.: ВНИРО. -1995— С.ЗО.

58. Лапшин 0. М. Рыболовство культивирование. Создание рыбопромысловых искусственных рифов // Искусственные рифы для рыбного хозяйства: тезисы докладов Всесоюзной конференции. - М., - 1987. - С. 87-89.

59. Лапшин О.М. Методика проектирования искусственных рифов // Тезисы докладов Международного симпозиума по современным проблемам марикультуры. — М.: ВНИРО. -1989. — С.51-53.

60. Лапшин О.М. Эффективность прибрежного рыболовства на комплексных искусственных рифах // Техника промышленного рыболовства. Вопросы теории, практика промысла и поведения гидробионтов. — М.: ВНИРО. -1993. — С.210-218.

61. Лапшин 0. М., Орлов Е. К., Фридман А.Л. Инженерно-экологические предпосылки создания искусственных рифов // Технические средства марикультуры: Сборник научных трудов. М.: ВНИРО.- 1986. - С. 61-68

62. Лапшин О.М., Фридман А.Л. Некоторые вопросы инженерного обеспечения нетрадиционных методов рыболовства //Сборник тезисов докладов Тринадцатой межвузовской научно-технической конференции калининградских ВУЗов Минрыбхоза СССР. Калининград, -1985. - С.89

63. Лебедева Г.Д. Обрастание в пресных водах.// Биоповреждение материалов и изделий в пресных и морских водах. М.: МГУ.- 1971.- 260 с.

64. Магомедов А.К., Дохолян В.К. Экспериментальная оценка влияния нефти на гидробионты Каспия // Биологические ресурсы Дагестанского побережья Каспийского моря Махачкала, 1992 - С.31 - 42

65. Маилян P.A. Загрязнение Каспийского моря и его отрицательное влияние на рыбную и другие отрасли народного хозяйства.- Астрахань, 1996 С. 49-62

66. Матат-заде A.A. Основные типы атмосферных процессов, обуславливающие поле ветра на Каспийском море // Тр. Океаногр. комис. АН СССР. -1959.-Т. .5.-186 с.

67. Методы изучения почвенных микроорганизмов и их метаболизм./ Отв.редактор H.A. Красильников-М: изд. МГУ 1966,- 216 с.

68. Монахов С.К., Поставик П.В., Соловьев Д.В., Яготинцев В.Н. Экосистема и олружающая среда Каспийского моря- Махачкала, 1997 — 116с.

69. Мордухай-Болтовский Ф.Д., Экзерцев В.А. Гидробиологический режим мелководий и их значение для продуктивности волжских водохранилищ // Вопросы комплексного использования водохранилищ.- Киев: Наукова. Думка.- 1971.-С. 62-63.

70. Морозов Н.В., Теличенко М.М. Ускорение очищения поверхностных вод от нефти и нефтепродуктов вселением в них макрофитов. // Водн. Ресурсы.-1987.-№ 6.

71. Научные основы устойчивого рыболовства и регионального распределения промысловых объектов Каспийского моря- М: ВНИРО, 1998 167с.

72. Никоноров И.В. Сотрудничество СССР и США в области охраны окружающей среды // Рыбное хозяйство.-1998.— №6. — С.8-14.

73. Патин С.А. Всемирная конференция по аквакультуре (Венеция, 21-25 сентября 1981 г.) // Вопросы ихтиологии.-1983. — Т.23. — С. 168-171.

74. Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 2001,-247 с.

75. Пахомова A.C., Затучная Б.М. Гидрохимия Каспийского моря-JI: Гидрометиздат,1966 -343с.

76. Попова Н.В., Андреев В.В. Проблемы загрязнения окружающей среды при хранении нефтепродуктов в условиях Астраханской области //VI Международная научно-практическая конференция "Экология и жизнь". Сб. статей.-Пенза.- 2003. -С. 87-89

77. Пупышев В. А. Искусственные рифы //Рыбное хозяйство.-1988 — N6. — С.68-69.

78. Пупышев В. А. Состояние биотопа большого искусственного рифа в Анапской бухте // Тезисы Всероссийской конференции "Экосистемы морей России в условиях антропогенного пресса (включая промысел)". Астрахань -1994. — С.306-307.

79. Пшеничный Б.П. Искусственный апвелинг и возможность повышения биологической продуктивности морских вод // Антропогенное воздействие на прибрежно-морские экосистемы.-1986 — М.: ВНИРО. С.71-79.

80. Разумов A.C. Прямой метод учета бактерий в воде. Т.1, вып.2-Микробиология.- М. 1932, С. 131-146

81. Распопов И.М. Макрофиты в системе формирования качества внутренних вод. // Водн. растительность внутр. водоемов и качество их вод: матер. 3 конф. Петрозаводск, сент. 1992.- Петрозаводск, 1993. -С. 55-56.

82. РД 52.24.476-95 Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в водах ИК-фотометрическим методом. Введен в 1995г.

83. Рустамов Э.К. Особенности цитологических сдвигов в нейронах головного мозга осетровых рыб под воздействием сырой нефти // Тезисы докладов 1 Международной конференции по проблемам Каспийского моря. — Баку, Элм, 1991 С. 66-67

84. Салманов М.А. Экология и биологическая продуктивность Каспийского моря. Баку, 1999.-400с.

85. Сапожников В.В. Гидрохимические основы биологической продуктивности Мирового океана// Химия морей и океанов-М:Наука,1995- с.61-74.

86. Сато О. История сооружения искусственных рифов и связанные с ними проблемы // Искусственные рифы. 1987. - Т. 19.- №3. - С. 132-193 / Пер. ВЦП СССР №Н-37614, П-8599.

87. Скриптунов Н.А. Схемы течений Северного Каспия. Тр. ГОИН, 1984, вып. 172, 205 с.

88. Сокольский А.Ф. Экспирементальные и технические основы регулирования биопродукционных процессов в разнотипных водоемах дельты Волги.- Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук.- Москва, 1999.

89. Сокольский А.Ф., Колмыков Е.В. Повышение продуктивности фи-тоценозов Каспийского моря с помощью искусственных рифов // Тез. докл. 8-ой Всесоюзной конф. по промысловой океанологии. Л., — 1990. — С. 136.

90. СокольскийА.Ф., Колмыков Е.В., Попова Н.В., Андреев В.В. Разработка способов защиты морской среды от нефтяного загрязнения с помощью искусственных рифов //Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. -2003.-№ 7.- С. 31-36.

91. Сокольский А.Ф., Колмыков Е.В.,Умербаева Р.И., Степанова Т.Г., Ардабьева А.Г., Тарасова Л.И., Малиновская Л.В., Ушивцев В.Б., Попова

92. Н.В.- Влияние искусственных рифов на продуктивность и самоочищение морской среды.// Сборник «Рыбохозяйственные исследования на Каспии» Результаты НИР за 2003 год- Астрахань: Изд-во КаспНИРХа 2004.

93. Таубаев Т.Т. Водные растения как очистители вод в гидроэкосистемах. // Водн. растительность внутр. водоемов и качество их вод.: матер. 3 конф. Петрозаводск, сент. 1992.- Петрозаводск,- 1993. -С. 64-65.

94. Торгунов Н.И., Катунин Д.Н., Беспарточный Н.П., Сапожников В.В. Исследования гидрохимических изменений экосистемы Каспия в рейсе научно-исследовательского судна «Исследователь Каспия» // Океанология. 2001. - Т.41, №2. - С.313-316.

95. Уразаев К.К., Масленникова Г.Н., Зайцева H.JI. Сопряженный анализ содержания тяжелых металлов в водной среде и в тростнике. // Экол. проб, бассейнов крупных рек: Тез. междун. конф., Тольятти, 6-10 сентября 1993.- Тольятти, -1993.- С. 155-156.

96. Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебания уровня Каспийского моря М :ГЕОС, 1998-280 с

97. Христофорова Н.К. Бурые водоросли как перспективные объекты санитарной марикультуры // Тезисы докладов Международного симпозиума по марикультуре. — М.: ВНИРО. -1995.— С.40-41.

98. Цыбань A.B., Зубакина А.Н., Михалева И.М., Барынова С.П. Процессы окисления нефти и ее углеводородов морскими бактериями // Гидробиологический журнал. 1977 а. - №2. - С. 39-44.

99. Шадрин Н.В., Терешина Е.В. О некоторых факторах, влияющих на структуру сообществ водных микроорганизмов // Структура и функционирование сообществ водных микроорганизмов. Новосибирск: Наука, 1986. - С. 70-74.

100. Шайхалов А.А. Обеспечение безопасности Каспийского моря при разведке и разработке нефтегазовых месторождений // Материалы 4 Ассамблеи Ассоциации университетов прикаспийских государств Махачкала, 1999-С. 110-111

101. Шапоренко С.И., Загрязнение прибрежных морских вод России // Водные ресурсы, 1997, т.24, № 3 С. 320-327

102. Экологическая политика ОАО «ЛУКОЙЛ» на Каспийском море» том 1- Астрахань, 2000, стр. 33-40.

103. Яблонская Е.А., Курашова Е.Н., Левшакова В.Д., Осадчих В.Ф. Влияние изменений биогенного стока на планктон и бентос // Биологическая продуктивность Каспийского моря. -М.: Наука, 1975, -с.29-31.

104. Якубовский К.Б., Мережко А.И., Шиян П.Н. Поглощение биогенных веществ и пестицидов тростником и рогозом. //Формирование и контроль качества поверхностных вод.- Киев: Наукова думка, 1975.-Вып.1.-С. 5759.

105. Alfieri D.J. Organismal dewelopment on an aartificial substrate. Juli,1972 June 6, 1974// Estu. Coast. Mar. Sci. - 1975. - № 3. - P. 465-472.

106. Arve J. Preliminare report on attracting fish by oyster shell planting in Chincoteaguae Bay, Maryland //Chesapeake Sci. 1960, - №1. - P. 58-65.

107. Aska D. Y., ed. Artificial reefs in Florida. Florida Sea Grant Rep. 241. - 1978.-69 p.

108. Aska D. Y., ed. Artificial reefs: Conference proceedings. Florida Sea Grant Rep. 41. - 1981. - 229 p.

109. Buchanan C.C. Comparative study of the sport fishery over artificial and natural habitats off Murrells Inlet, S.C. // Proceedings: Artificial Reef Conference. Texas AM University, TAMU-SG-74-103,1974.-P. 34-38.

110. Buchanan C.C. Effects of an artificial habitat on the marine sport fishery and economy of Murrells Inlet, South Carolina // Marine Fishery Review. -1973.-36(9).-P. 15-22.

111. Buckley R.M. Marine habitat enhancement and urban recreational fishing in Washington//Mar. Fish. Rev. 1982. - 44(6-9). - P. 28-37.

112. Caffey R.H., Kazmierczak R.F., Avault J.W., Romaire R.P. 1996. An evolving definition and index sustainable aquaculture // In: "World Aquaculture — 96", Bangkok. — P.58-59.

113. Calderón G. V. 1996. Aquaculture and the environment in the coast of Ecuador // In: "World Aquaculture — 96", Bangkok.—P.59.

114. Gallaway B. J. Assessment of Platforms Effects Snapper Populations and

115. Fisheries // Proceedings Fifth Annual Gulf of Mexico Information Transfer Meeting. U.S. Department of the Interior/Minerals Management Service, 1984. -P. 130-137.

116. Kinne O. 1981. Realism in aquaculture — the view of an ecologist//Proc. World Conf. Aquacult., Venice.— P.l-2.

117. Motlet H.G. 1981. Enhancement of the marine environment for fisheries and aquaculture in Japan //Techn. Rept Dept. Fish. St. Washington. — 69 p.

118. Musig Y. 19%. Environmental problems with aquaculture in Asia // In: "World Aquaculture — 96", Bangkok. — P.268.

119. National Artificial Reef Plan. 1TOAA Technical Memorandum NMFS OF-6, November 1985. - 39 p.

120. Nolar R.S. The ecology of patch reef fishes. Ph. D. Thesis, University of Calif., 1975.-230 p.

121. Ogawa T. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishes. VIII. Attraction of young yellow-tail to the model fish reefs // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. 1968. - 7.34. - P. 169-176.

122. Ogawa Y. and Aoyama H. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishes. V. Attraction of fishes to imitative sea-weed // Bull. Tokai Reg. Fish. Res. Lab. 1966. - P. 147.

123. Ogawa Y. and Onoda Y. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishes, VI. Attraction of common sea bass to model reefs // Bull. Tokai Reg Fish. Res. lab. 1966. - 7.45. - P. 155-163.

124. Ogawa Y. and Takemura Y. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishesIII. Observation on stone bream in the outdoor tank // Bull.Tokai Reg. Fish. Res. Lab. 1966 - 7.46. - P.127-135

125. Ogawa Y. Experiments on the attractiveness of artificial reef for marine fishes. VII. Attraction of fishes to the various sizes of model reef // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. 1967. - 7.33. - P.80I-8II.

126. Ogawa Y. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishes. IV. Attraction of stone bream and rudderfish to black objects on the white background // Bull. Tokai Reg. Fish. Res. Lab. 1966. -7.46. - P. 137145.

127. Ogawa Y. Jinko gyosho, tsukiiso, and marine organisms // S.F. 7ik., ed. Japanese art. reef technology. Aquabio,Inc., Bellair Bluffs, FL. Tech. Rep.604,1982a. -P.42-48.

128. Ogawa Y. Reef materials and design: examples of their applications // S.F. Vik, ed. Japanese art. reef technology» Aquabio, Inc., Bellair Bluffs, FL. Tech. Rep. 604,1982T>. - P.

129. Ogawa Y., Takeuchi 3. and Hattori A. An estimate for the optimum size of artificial reef// Bull. Jap. Soc. Fish. Oceanogr. 1977. - 7.30. - P. 39-45.

130. Ogden J.C. and Ebersole J.P. Scale and community structure of coral reef fishes: a longterm study of a large artificial reef// Mar. Eool. Prog. Ser. 1931. -7.4. - P.97-103.

131. Okamoto M., Kuroki T. and Mural T.Fundamental studies on the ecology of fishes near artificial reefs. I. Preparatory observations of fish amount // Bull. Jap. Soc. Fish. 1979. - 7.45. - P.I085-I090.

132. Report of the Working Group on "Environmental Interaction of Maricul-ture", 1987 // ICES, Denmark. — 92 p.

133. Report of the Working Group on "Environmental Interaction of Maricul-ture", 1988 // ICES, Denmark. — 91 p.

134. Report of the Working Group on "Environmental Interaction of Maricul-ture", 1989 // ICES, Denmark. — 70 p.

135. Report of the Working Group on "Environmental Interaction of Maricul ture", 1996 // ICES, Nant. — 238 p.

136. Risk M.J. Artificial reefs in Discovery Bay, Jamaica IP Atoll Res. Bull. -1981.-N255.-1-100.

137. Russell B.C., Tabbot F.H, and Domra S, Patterns of colonizatior of artificial reefs by coral reef fishes // A.M.Cameron et al», eds. Proc. 2 d Intern. Symp. on Coral Reefs. 1974. - P.207-215.

138. Sale P.P. and Douglas W.A, Precision and accuracy of visual census technique for fish assemblages on coral patch reefs // Environ. Biol. Pish. -1981. 7.6(3A). -P.333-339.

139. Sale P.P. and Dybdahl R. Determinants of community structure for coral reef fishes in an experimental habitat // Ecology. 1975. - 7.56. - P.I343-I355.

140. Sato 0. Scientific rational for fishing reef design // Bull. Mar. Sci. 1985. -7.371 (I). - P.329-335.

141. Sheeny D.J. Summary and evaluation // S,F. 71k, ed, Japanese, Inc., Bellair Bellair Bluffs, FL. Tech. Rep. 604, 1982. P. 367-376.

142. Shell E. W. 1996. The development of aquaculture: an ecosystems approach // In: "World Aquaculture — 96", Bangkok. — P.367.

143. Shoraoraura K. Construction, site engineering and problem areasof artificial reefs // S.F, 7ik, ed. Japanese artificial reef technology. Aquabio, Inc, Bellair Bluffs, FL. Tech. Rep. 604, 1982. - P.77-89.

144. Smith C.I. Construction and studies of an artificial reef off Brunswick, Georgia // Proceedings of sport fishing seminar. Coastal Plains Center for Marine Development Services, Seminar Series, 1972. - 7.1, - P.5-6,

145. Smith C.L. and Tyler J.C. Population ecology of a Bahamian sup-rabentic shore fish assemblage // Amer. Mus. Novit. -1973. N 2528. - P. 1-38.

146. Smith C.L. Coral reef communities: a compromise view // Environ. Biol. Fish. 1978. - 7.3(1). - P. 109-129.

147. Smith G.B., Hensley D.A. and Mathews H.H, Comparative efficacy of artificial and natural Gulf of Mexico reefs asfish attractants, Fla. Mar. Res. Publ., v.35, 1979-7 p.

148. Stephan C.D, and Lindquist D.G-. A comparative analysis of the fish assemblages associated with old and new shipwrecks and fish aggregating devices in Onslow Bay, North Carolina // Bull. Mar. Sci. 1989. - 7.44(2). P. 698717.

149. Stone R.B, A brief history of artificial reef activities in the United States // L. Colunga and R.Stone, eds. Proceedings;artificial reef conference. Texas A M University, TAMU-SG-74-I03, 1974. - P.24-27.

150. Stone R.B. Artificial reefs: toward, a new era in fisheriesenhancement // Mar. Fish. Rev. 1982. - 7.44 (6-7). P.2-3.

151. Stone R.B., Pratt H.L., Parker R.O., Jr. and Davis G.E. A comparison of fish populations on an artificial and natural reef in the Florida Keys // Mar. Fish. Rev. -1979. V. 41 (9). - P. I-II.

152. Takemura Y. and Ogawa Y. Experiments on the attractiveness of artificial reefs for marine fishes. II. An automatic Witzig J.F. Rig fishing in the Guef of Mexico. 1984 ferine.

153. Turner C.H., Ebert E.E. and Given R.R. Man-made reef ecology // Calif. Dept. Fish Jame, Fish. Bull. 1969. - 146.-221 p.

154. U. S. Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Organization, National larinc Fisheries Service. National artificial reef plan. -Washington, D.C.: U.S. Department of lommerce, 1985. 39 p.

155. Yamane T, Status and future plans of artificial reef projects in Japan // Bull. Mar. Sci. 1989. - V.44(2). -P. 1038-1040.

156. Yoshimuda N. and Fujii Y. Artificial reef scale and installation conditions // S.F. Yik, ed. Japanese artificial reef technology, Aquabio, Inc., Bellair Bluffs, FL. Tech. Rep. 604, 1982. P. 148-159.

157. Yoshimuda W. and Masuzawa H. Suitable conditions for reef installation // S.F.Vik, ed. Japanese artificial reef technology. Aquabio. Inc., Bellair Bluffs, FL, Tech. Rep. 604, 1982. - P.I37-I46.