Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕТЕРОТРОФНОЙ МИКРОФЛОРЫ АКВАТОРИИ ИЛЬИЧЕВСКОГО ПОРТА И БАЛЛАСТНЫХ ВОД

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕТЕРОТРОФНОЙ МИКРОФЛОРЫ АКВАТОРИИ ИЛЬИЧЕВСКОГО ПОРТА И БАЛЛАСТНЫХ ВОД"



ОДЕССКИЙ ГСХЭДАРСТВЫШЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.И.МШИКШЛ

На правах ружишои

КАМДРА СЕКУ

ХАРАКТШСМКА ГЕТЕРОТРОФНОЙ ШКРОЫЮШ АКВАТОДМ ИДШЕВСКОГО ПОРТА И БШАОНЖ ВЩ

00.00.07 - Мшфойиолотия .

Автореферат диссертации на сокскание ученой степени шццщеаа йиологкческюс наук

Одаоса - 1962

■ У1'

/"

Робота выполнен» в Одесском Государственном Университете им.И.И.Мечникова

Научный руководитель: иавдидат биологических наун, доцент В.А. Иваяица

Официальное оппоненты: доктор биологических неук, профессор Л.И.Гвоздяк

доктор биологических наук,, профессор А.Ф.Антипчук

Ведущее учреждение - Киевский государственный университет, кафедра микробиологии

Защита диссертации состоится . ..1992 г. Е 10,00

на заседании специализированного совета Д 016.06.01 по защите докторских диссертаций при Институте микробиологии и вирусологии им.Д.К.Забояотного АН Украинн по адресу: *

252143, ГСП, г.Киев-143, • ул.Заболотного, 154

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии и вирусологии им.Д.К.Заболотного АН Уцраннн

Автореферат разослан .. 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук Э.А.Коваленко

Аюу^цъность тэмы. Быстрый рост производства, обусловленный стремительным научыо-твхничесютм прогреооом, оказывает вое возрастающее воздействие на пюрогае экосистемы и ставит под угрозу 1 са- ' мо мс существование. Морская среда является "конечным резервуаром*1 для поетупакщих с оуш вагряашшшос веществ. Б настоящее время в нее сбрасывается более 30 тысяч_различиях химических сое; дянешй в количестве до 1,2 клрд. т в год в расчете на то, что огрок«ый объем вод Мирового океана (1379 • I(г км3) и процессы самоочищения снизят отрицател ышй эффект на морские в ко системы (Израэль, Цыбань, 1969).

Однако уже сейчас в лрибрешюс районах о затрудненным водо-: обманом вблизи крупных городов антропогенное загрязнение ведет к неуклонной деградации морсмкх биоценозов и непрогнозируемый биогеохимическим и,ме дико-биологическим последствиям. Особенно высокую антропогенную нагрузку испытывают биоценозы в районах зфулвых морских портов, которые естественно или искусственно практически изолированы от моря. Здесь к загрязнению бытовыми и проиотле иными сточными водами добавляется загрязнение, обусловленное деятельностью морского транспорта, который насчитывает 74 тыс. судов под ' флагами 156 государств и территорий мира.

Наиболее опасное загрязнение огромных акваторий Мирового океана связано о разливами нефти и нефтепродуктов. Около половины потерь нефти при транспортировании приходятся на загрузку балласта и очистку танков. Ориентировочный объем балласта, например, сбрасываемого в акваториях портов Черного моря, составляет 10-12 млн. tr в месяц (по дантм ШШШФ), а в Одесском заливе - 400— 450 ткс, ií3 в месяц.

Все больше укрепляется представление о трансокеаноюск переносах о балластными водами живых организмов. Существует реальная опасность внесения таким путем в прибрежные воды патогенных микроорганизмов, что может создавать непредсказуемые эпидемиологические ситуации в районах рекреации.

Техногенное хроническое загрязнение, в том числе веществам7! с выраженным генотоксзческиы а мутагенным действием в современных условиях превратилось в мощный фактор микроэволюции микроорганизмов, Оно влияет на состав микробных оообщеотв, изменяет скорость

Центральная ;

* Rs г n s с {

.j У- .Й !

к направленность глобальны* биогеохиыкчвоких процессов минерадш-эации и трансформации органических веществ. Установленные закономерности изменчивости микроорганизмов в условиях антропогенного загрязнения позволяют попользовать их при оценка вкологического состояния морской среды и составлении прогноза его изменения (Иэ-рааль, Цыбаяь, Í9SS; Ивааица, 1990; Цыбань, Иванада, 1990К

Учитывая особую роль микроорганизмов в морских екосистеыах и сложный характер влияния химического загрязнения на водные биоценозы, изучение бактериального населения районов с высокой техногенной нагрузкой представляется актуальным.

Цель работы - изучить состав к экологические особенности доминирующей гетеротрофной микрофлоры акватории Ильичевского порта (Сухого лимана) В балдастных вод и определить уровень генотокси-ческого воэдейстшя на нет химического загрязнения морской среды.

Основные задачи: -

I» Определить численность и распределение гетеротрофных бактерий отдельных эколого-физиологических гдопп в акватории Ильичи вского порта и балластных водах.

2» Изучить таксоноюгческий состав доминирующих гетеротрофных бактерий, изолированных иэ воды Ильичевокого порта в балластных вод.

3. Определить уровень устойчивости к тяжелш металлам к антибиотикам гетеротрефных бактерий, выделенных из воды Ильичеве кого ' порта и балластных вод.

4. Оценить уровень »'провести картирование мутагенной активности загрязнений акватории Ильиче век сто „я оиа t применением му-тантных штаммов Salmón*lia typbimurluK IA IDO.

5« Дать оценку уровня мутагенной активности загрязнений балластных вод.

6. Определить отепень' корреляционных овязей между данными (лшробиологического и химического анализа и уровнем Ащтагенлой активности воды Илшчевокого порта.

7. Дать шенку эффективности и отработать оптимальные режимы работы экспериментальных установок по обеззараживанию балластнит вод.

Исследования проводились в рвмках госбюджетной тематики кафедры микробиологии и вирусологии Одесского госуниверситета.

Научная новизна. Впервые изучена численность п пространственно-временные закономерности распределения гетеротрофтк йастерий отдельных ако лого-физиологических групп в биаденоэах акватории Ильиче вски(го порта. Установлено, что гетеротрофные бактерии равномерно распределены по всей акватории порта. Численность их составляет 1Сг - 10^ га/ми В составе шкробшос ценозов преобладают яеф-тэокисляющие бактерки и ЕГКП. Определен таксономический состав до-даиирушей гвтеротрскТеой (¿ккрофлоры, которий включает представителей вош.и родов, \

Установлен высокий уровень и ижожественная устойчивость бак-, терий из Ильичевскаго порта я тяяелым металлам и штиби отекам.

Показан неравномерный характер распределение генотоксического загрязнения по акватории аорта и определены уровни кутагешого воздействия химического загрязнения на микрофлору Сухого лимана.

Проведена оценка и установлено наличие корреляционных связей мезду данными микробиологического, генотоксшадяогиче ского и химического'анализа вода Юшгчовского порта.

Показано, что состав микробных ценозов и экологические свойства домкнирутаик представителей шкрсфяоры Сухого ликана характерны дм водоемов с высоким уровнем антропогенной нагрузки.

Впервые проведен микробиологический я генотококкологаческий анализ Оаллаотннх вод. Показана не однородность качественного и количественного-состава микрофлоры. Общся численность гетеротро— . фов колебалась в пределах - 10е ял/т? Изучевы таксономический состав и устойчивость к тяжелым металлам к .антибиотикам доминирующей' микрофлоры балластных вод. Д ■

Практическая; .зрачиуость результатов. Полученные результаты могут быть использованы при провадешш мониторинга и разработке мероприятий, направленных на снижение антропогенного загрязнения акватории Ильичееокого порта.

Результаты мшфобиологического аньдиза свидетельствуй о реальной опасности переноса с балластными вода!® морсхих судов патогенных микроорганизмов и являются обоснованием выводов о необходимости проведения техническое мероприятий по предотвращению атой опасности.:

Проведенные совместно о сотрудникеш Южного научно-псследо-ьателъского института морского флота (г. Одесса) исследования позволили отработать оптимальные ржимь* и показать эффективность

работы акспершентал ышх установок но обеззараживанию балластных . зол методом электролиза л озонирования.

Получежше результаты использованы при чтении лекций, выполнении курсовых и дгатломных работ б Одесском гооунггоероитете.

Цоложяшя. внносише на займет; .

- Результаты изучения пространственно-временных закономерностей распре делении гетеротрофные бактерий отдельных эколого-физиоло-гичеоких групп, количественного и качественного состава микробных Йясиеноэов в акватории Ильичевского порта н вкологзческлх свойств представителей доминирующей микрофлоры. Микр обные • цено э ы Сухого лиыааа подвержены действию хт.'яческого' загрязнения с мутагенной активностью. Их состав и свойства характерны для водоемов о высо-. кнм уровнем антропогенной нагрузки, "

- Результаты изучения количественного и качественного состава микрофлоры балластных вод и экологических своЁот» представителей массового бактерналк! ого населения балластных вод судов. Состав-и численность микрофлоры балластных вод свидетельствуют о реальной опасности трансокеанских переносов патогенных микроорганизмов в прибрешше вода лортовше городов,

Дпц^бятуи рзбоуц. Основные результаты по теме диссертации доложены па конференциях колодах преподавателей (г. Одеооа, 1969, 1920 гг.), на Всесоюзной научной конференции (г. Махачкала, 1990 г.), на семинарах кафедры микробиологии и вирусологии Одес-окого госуииверситета. ' .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы, •

1 Структура и обьем работу. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литератур!, методической главы, 7 разделов экспериментальной части работы, заключения,.выводов, списка использованной литературы, включающего 176 работ, изложена на 148 страницах машинописного текста, иллюстрирована IS таблицами п ,16 рн-суниаш,

I. ОБЗОР ШГЕРАТУРШХ ДАШЩ

В обзоре литературы приводится сжатое, иэлокеетю обширной научной информации О путях поступления, распространения и накопления загрязаяших веществ в морских экосистшах, о загрязнении,

сфсловленном деятельностью морского транспорта и трансокеанской переносе с балластными водами живых организмов; о загрязнении морской среди патогенной микрофлорой; о составе и численности микробных ценозов загрязненных районов морей; о роли микроорганизмов в дестр/кцни органических загрязняющих веществ; ой устойчивости и адаптации мшфоорганиэмов к действию ректоров загрязнения морской среда.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССВДСИШИЯ

В исследования бшш включени пробы балластных вод 10 судов и проба морской воды, отобранные в феврале ISC9 г, и июне I9S0 г, на шести станциях акватории Ильичевского порта (Сухой лакан) о повереяостноге горизонта (до 20 см) я гдубшт is м.

Чнслвнность гетеротрофных бактэрий учитывали на с роде 1Ш. (Горбенко, 1961), Ш<П - на среде Эндо, бактернолитические - на среде ЕСМ а клетками E.ooii ( Mo Curdy , 1961), целлюлозолити-чеоиие - да среде Гетчинсояа (Егоров, 1976), предсталители группы Нйтофага-флавобактариум и протеслнтичеоклв - на среде, paspado-' таквой на кафедре мшфобнологян ОХУ (Иваиица, Еланская, I9S8), : иефтеокисляяцие - аа среде ИХD (Цыбаяь, IS80).

- Выделение доышшрущих форм бактерий проводили путем посева проб воды на pudo-нентонный агар (FUA) (Цнбаыъ, IS60) и разведенный ША (Горбенко, 1961). Чистоту выделенных культур проверяли микроснсаироваиием, после пнкубапни в термостате 20 С(*1°). Морфеи-логические» культу ралыше и £мзиолого-биохимические признака определяли общепринятыми кетодаш (Егоров, 1976, 1983; Герхардт, 1984) и с использованием биохимических пластин Нижненовгородского - завода бактерийных препаратов. ,

' Идентификацию культур проводили по 8-ыу изданию определителя Берги { виоЬкпш ,' Gibe on , "1Э74) и по охсмам определения морских грамотрицательных бактерий ( J*mi , Oll-rar , 1Э82).

Выявление мутагенной активности и токсического действия проб морской води и оудовщ балластных вод проводили при помош мутант-; кюс ютаимов s&lmoaelift typblnuurlumTA 96 И ТА 100, индупкрутюих щтвшт типа сдвига рамки считывания И замены пар оснований, с ост-

вететвокно, предложению: Эймсом ( Aim* , 1971,1972).

1пшческвэ анализы про«) морской воды были произведены оотдгд-НИКвМИ ЮяНИИЫФ.

Ые.тбматпчеадая обработка результатов включала определение ошибки среднего арифметического (в ) к доверительного интервала для средних значений (а ), для принятого уровня вначимости__(Р) (Рокицкий, 1973). При обработке данных, подучмшнх.в ходе анализов образцов"ъоды оценка вклада химичеокого состава л бактериального загрязнения в индукцию биологических аффектов производилась методом корреляцсонного исчисления (Иберла, I960).

Устойчивость изолированных штаммов бактерий к антибиотикам ж 'тяжелый металлам определяли методом стандартных серийных разведений в плотной питательной среде (Горбенко, 1961).

Отработка оптимальных ршлшов и оценка эффективности работы экспериментальных установок по обеззараживанию балластных вед методами электролиза и овонирозанию, разработанных в ХЩИШФ, проводилась соьмесхно с сотрудниками »того института. Загрязнение моделировали внесением культуры Я* со11 •

... 2.1. Состав микробных биоценозов акватории Ильичевокого порта

Общая шсленность гетеротрофов в летний и зимний период отличалась незначительно и составляла« как правило, 10^ - 1Сг кл/ыл. Летом она колебалась от 2,0*102 до 1,0'Ю^ ал/ил, зимой от в,0*1Сг до 3,5*ICr кл/ыл.'Иаксимальное значение наиболее вероятной численности (НШ) гетеротрофных бактерий, равное 1,0'ICr кл/мл, выявлена В летний период В поверхностной слое воды (табл. I).

НШ Ейфтеокиоляших бактерий ооотавлнла летом - хя/ия, зимой - ICr ы/ияг Колебания численности зтих микроорганизмов были везна'читедьнн. Летом она составляла I.X-I03 - 1,4*10® кл/мл, зимой - TJt'Xr - 2,2-1 {Г кл/мл-

Содержание бактериолитическюс и протэолитических бактерий в. холодный и тешшй оезонн года практически не различалось. НШ их. составляла во всех случаях десятки клеток в одном миллилитре.

Во всех пробах воды обнаружено наличие целлмозолнт&чеоккх бактерий,

Чнолелность бактерий гцгпдн штофаге-фяавобактеряуы в среднем составляла десятки клеток в миллилитре (максимальное значение

.."-■:-' - Таблиад'I.

Численность.я пространственное распределение представителей отдельных груш бактэрй (кд/шО в воде Кльичевсшго порта (июнь, 1990)' М а 4 ; О.Сб

Стан-'Горя- '! Микробное !' Лротеоди- !Баитериоли- ! Небтадис- ! IfciToöaro- ! ШШ

щи !зонт ! число ! ткческие i тические... ! ляшие . ■'■!-флаввоакре- !

t ! _! l ! t риум !

1 поверх- 9000 *189 114 * 46 ' 38 * 13 1400 * 74 102=1 20 5200 * 144

■ кость : . '

дао 6000 * 154 56 ± 15 71 * 16 1400 ¿ 74 38 ± 13 80 * 17

2 ■ аовери- 200 * 28 ■ ■ 36 * 12 81 * 18 200 * 28 I? ± 8 80 * 17

■ ■ яасть ■ . ■ -.■;''.'■'■''■

дао 3500 * 116 ^ 32*11 32 А II 40 * 13 26 * 10 1700 * 62

3 nosepc- 3500* 110 48*14 19* '9 H50 * 6? 38 * 13 I7O0 * 62

HOCTb ■

дно 9000 * 189 43 * 13 15 t 7 1400 * 74 29 * 10 3400 * IIS

4 ловерх- 3000 * IC9 42 * 12 - 47 ± 13 1400 * 74 . 35 * 12 2500 * 100

• HOCTb. ■ > -.

ДНО 6000* 164 23 * 9 . 37 * 12 1100 * 33 19 * 8 3200* 113

5 поверх- 10000 * 200 38 * 13 . 52 * 14 1400 * 74 23 * 10 8300 * 182 я ость .

дно " 9000 * 189 7 i 2 ' 53 * 14 1400 * 74 5 *1 4100 * 128

6 поверх- 9000 * 189 41 * 13 50 i 15 1300 * 79 ' 34 * 12 3100* 170 . нооть

дао 8500* 173 29 * 10 42> 13 П00 * 67 - 26 * 10 5300* 130

1С? кл/мл).

Численность ЕГКП в воде Ильичевок ого перга в летний и зимний сезоны годаисущественно отличалась. Средние значения численности составляли зимой 10? ил/мл, летом - 103 кл/мл.

Тазшм образом, резюмируя налаженные результаты, следуег констатировать, что общая численность бактерий в микробных биоценозах акватории Ильичевокого порта невелика и составляет в сроднен 1Сг кл/мл. Представителя всех исследованных групп бактерий имеют, равномерное пространственное распределение до всей акватории пор. та. £ летний период наблюдается увеличение на порядок численности нефтеокислящпх бактерий И ЕПШ.

Из вояс изученных групп бактерий в биоценозах Сухого лимана преойдэдаот иофтеокисляющие бактерии и ЕГКП, что несомненно связано о характером осношых источников загрязнения.

2.2. Состав микробных ценозов балластшх вод

Проведенные микробиологические наследования балластных вод судов; В.Коккинакн, ГЛар. Василевский, тйк Крым, Б. Бут ома, Мар. Захаров, Мех. Яковенко, Нпосос СераТюс, Дерби, Крити Фклгаэии, Септ Хелея выявили сумеете енную неоднородность в количественном и качественном составе микрофлор«. НШ гетеротрофо® в исследуемых Вро-бах балластных вод варьировала в широком диапазоне от 6,6-КГ до I,0*1Сг кд/мл {табл. 2). Высокие значения общей численности гете-ротрофов обнаружены в воде из танкеров Крити Филохеии (1,0-10® кл/мл), Сент Хелен Ц(7.Ю кл/мл), В.Коккиноки (забор воды В порту Имионгом - 1,0*Иг кл/мл). Нар. Захаров (9,5*10 кд/мл). Следует отметить, что все рассмотренные балластные,воды по этому показателю относятся к сильно загрязненным.

Количество нефтеокисляющих микроорганизмов варьировало от 25,0 до 4,6*10 кл/мл. Максимальные значения отмечены в танкерах Крити Филохени (4,5'Ю4 кл/мл) и В.Коккпнаки (забор в порту Иммец-гем - 3,0-Ю4, кл/мл).

, Численность представителей группы протеолнтичес иве бактерий в обследованных .пробах баллаотной воды варьировала в узком диапазоне (от 30 до 151 кд/мл).' Во всех пробах обнаружены целлюлозоли-тические бактерии. Содержание ЕПШ варьировало от 2,3 до 4,4* 103 м/мл.

Таблипа 2

ЧЕОлеяясють нредставктелей отдельных групп бактерий (кд/мл) в балластной воде H * д ; Р* 0,Сб

Название'Район ! шщробное J танкера ! забора ! число |

1балласта!

дроте сш-

ТИЧ0С1Ш0

кие ' !

шае !флавобак-! ! теряун 1 ШИ

250* 31 32*11 4£6*44

25* 10 30*10 243*31

300* 34 20* 8 124*22

2500*100 63*15 23* 9

30000*346 27*10 160*25

45* 13 ' 36*12 633*57

П0С* 66 51*14 500*30

45600*424 21* 9 3400*58

1400* 74 85*18 £00*30

400* 40 38*12 2300*47

250* 31 75*17 4400*66

В.Ксжеи- Яорг 833 * 57

ваян Хугдня

Мар.Баси-Порт 45000 * 424 Лбвиш2 Венецна Тйх. Порт ^ Крш Мелякя

Bojnc Куба-Бутоиа

7000 * 167 17666 л 265 100000 * 632 95000 * 614 .1400 * 74

В.Коки- Еоот . звж Шйген

Пар. Порт ■ Захаров Карьте

Нвг.Яво- Чернов венно море

Крити Фп-Черное 1600000 ¿2000 лохенн «ope

Ниссос Черное 30000 * 34S Сери 4ос море

Дерби. Среди- 14000 * 235 зек.море

Се и . Среди- 170000 * 824 Хшвн зек. море

44*11 30414 41*13 66*16 36*12 ■ 38*26,0 55*14 29*10 II2±2I .. 63*15 151=424

19* 8 6i I 47*14 21* 8 14* 7 41*13 13* 6 6* I 28*10 14± 7 4

В целой все исследованные дроби балластной води по показателям общей численности гетеротрофных бактерШ и бактерий группы кишечной палочки характеризуются как загрязненные и сильно загрязненные.

Дополнительные мсследования 40 проб балластных вод различных судов подтвердили, что содержание оанитарно-покаэателшых бактерий в большинстве случаев превышает додуотидае нормы, определяемое "Правилам^ охраны прибрежных вод морей", что свидетельствует о реальной опасности перенооа патогенных микроорганизмов в прибрежные воды портовых городов,

2.3. Таксономический состав бактерий, выделенных из воды Ильичевокого порта и балластной воды .

Сравнительный анализ данных по ооотаву доминирущеЁ макрофло- -рь акватории Ильичевокого порта и результатов, полученных сотрудниками кафедры микробиологии Одесского университета для различных районов Мирового океана, показал, что мисробноданозы исследуемого водоема сходны с биоценоза»« Балтийского моря, которое использустоя в системе глобального мониторинга Мирового океана, осуществляемого институтом глобального климата и экологии РАН, как импяктный район (Иэразль, Цыбань, Í9D9).

Микрофлора Сухого лнмаыа и балластных вод состоит в основном■ из палочковидных бактерий (91,3 и 84,6%% соответственно). Установлено высокое содержание грамотрмцательных бактерий, которое составило для лимана 47,6%, ддя балластных вод - 57,7%. Доля непигмен-тироваяных бактерий равна 56.5Í и 40,2¡£.соответственно. Учитывая, . что с увеличением антропогенного загрязнения морской среды доля Гр-цалочковидных не пигментированных форм возрастает (йзраэлъ, Ды-бань, 1989), полученные данные могут являться еще одним подтверяг-дением высокой антропогенной нагрузки на биоценозы Сухого лимана.

Таксономический состав массового бактериального населения Сухого лимана включает 6 родов: Phot obaot »rium , lí i о roo сю ou« (

St.pbylooocau. ~ по e^.Cytoph^e» - . RwoWtt*» ,

&rt*robsot«r > ■ PMudomonM - ПО 13,6%,. Artkr»bMt*r , leotobeoiHue - nc 17,4£ против б родов в Балтийском в Х5 родов в Беринговом морях.

В ооотав доминирующих бактеряй баллаотных вод вошли рсдн:

ЛеШ^оЬм*«' . 8^рЬу1оооооив , 1*огоЪао111и» -по 9,8/С, К1сгоосюои« , РввиДотопм - по 7,7%, Су*орЪа«»_ - 15,4^, - 23,

■ 2.4, Устойчивость доминирующи: бактерий акватории Ильиче веко го порта и балластных вод к тяжелым металлам

. В условиях локального регионального увеличения природных яле неприродных загрязнявших веществ до токсического уровня .создается экологическая ситуация, требушая адаптации микроорганизмов киа-мен.чпшимся химическим условиям среды (Изравль, Цнбакь, 1909), В овяэи о а тим характеристика уровня устойчивости к тяжелым металлам монет служить показателем загрязнении морокой средн. Показано, что практически все исследованные штаммы ив Сухого лимана проявляют устойчивость к Со +, С42*, Ръ*^, Н± . Для грамотрица- ■ тайных бактерий из этого водоема диапазон МИК ионов ртути состав-диет 6-13 мкг/мл, кобалкга - 7-50 ккг/мл, никеля - 24-96 мкг/мл, свинца - 41-167 мкг/мл, кадмия — 19—78 мкг/мл. Высоки и одинаковы модальные значения ММ тяжелых металлов дли грамотрицателышх и -грамположительные бактерий. Они составляют соответственно для ртути - 13 мкг/мл (75 и 45#), для кобальта - 14 мкг/мл (37 и 45?), никеля - 48 мкг/мл (54 и 41!?), свинца - 41 мкг/мл (62 и 50^), кадмия - 19 мкг/мл (87 и 603?).

Диапазоны МИК для грамотрицательннх бактерий из балластных вод составляют для ионов ртути - 6-27 мкг/мл, кобальта -14-58 мкг/мл, никбля - 40-193 мкг/мл, свинца - 41-167 мкг/мл, кадмия -9-39 мкг/мл. Для грамположительных бактерШ диапазоне ШК ионов ртути равны 6-27 мкг/мл, кобальта - 29-58 шг/мл, никеля - 24-193 мкг/мл, свинна - 20-167 мкг/мл, кадмия - 9-39 мкг/мл.

Модальные значения КПД тяжелых металлов так же высоки, как и ■для бактерий из Сухого лимана, Они одинаковы для грамотрипатель-кыг и грашолататольша бактерий и составляют соответственно для ртути 13 мкг/мл (72 и '41?), кобальта - 29 мкг/мл (72 Н 54£), никеля - 40 мкг/мл (45 и 45#), свинга - 41 мкг/мл (36 И 36:?), кадмия -9 мкг/мл (45$) и 19 мкг/мл (545), . •

Сравнительный анализ показал, что ШК металлов для штшмов, изолированных из биоценозов Сухого лимана, имеет более узкий диапазон значений, чем для штаммов из балластных вод.

2.5. АйтибиотикорйэистентностЬ домщшруших бактерий акватории Ильиче век ого порта и балластных вод

Приобретшие мшфоорга^иэмами полпред йотентности к антибиотикам и распространение юс в природной среде дает основание использовать эту особенность как показатель экологического состояния биоценозов. Показано, что практически вое исследованные штаммы Кльичевсного порта и балдаотных вод характеризовались резистентность») к В*п ,К«о , Tat » Fol на уровне 50-100$, Отмечена высокая чувствительность к Qui . Значения ШК Атр и Ben распределены в широком диапазоне концентрации от 15 до 6ООО мнг/кл. Узкий интервал значений МИК отмечеп для Pol (500-1000 ккг/мл), Овп (0,03-0,25 шсг/мл), Kan, (31-125 ккг/мл), Tot (250-1000 ккг/мл).

Для обоих групп штаммов установлены высокие какешалызые значения МИК,'которые для Pol , T»t , Amp , з«п превышали 1000 ккг/мл.

Все исследованные штаммы, выделенные из Сухого лимана и балластных вод, характеризуются множествекной ~ устойчивостью. У них отмечено наличие четырех и более детерминант устойчивости (из восьми изученных). Грамотргаштельные и грамполоштельные бактерии из Сухого лимана обладали 5 маркерами устойчивости (соответственно -'45,5 и 41,7%). В то же время для штаммов, изолированных из ■ балластных вод, наиболее характерными являются штаммы, обладающие шестью детерминантами устойчивости для грамотрипательных (33,3£) и семыо для' грамположнтелышх (54,5?). Комбинации детерминант резистентности для штаммов Сухого лимана, представлены 15 R -спектрами, а для штаммов из балластных вод - 10. Доминирующим для грам отрицательных бактерий из Ильичевокого порта является R-спектр из пяти детерминант Ben , im , T*t , Str , Pol (45,5?), Этот же R-шектр характерен дню 40£ греыотрицательных штаммов из балластных вод. Для грешюлокнтальных бактерий характерен R-шектр из семи детерминант - Aap « Ben , Km , , Tat , Ola ( Pol (54,5? отдомов).

2.6. Опенка 17тагенпого и токсического действия вода Ильичевского порта и балластных вод

Xhmkocmiü анализ» проведенный оотрулшпздьзд ЮпНИИМФ, показал, что микробные ценозы Сухого лимана находятся под сильным воздействием химических аат^язнителей. /Гак, нефтепродуктн и СПАВ в несколько раз превышают значения ЦЦК. Обнадежены пестициды гептахлор к ГХЦГ. Многие из хшятческих токсикантов обладают мутагенной активностью и, попадая в природную среду,' оказывают геиотококчесдое действие на членов кикробншс ценозов.

В настоящей работе уровень потенциального генот оксзгче ского действия химического загрязнения измерялся яа модели мутагенных шташов Salmoaell» thypMmuriijm ТА 100 и ТА 98,

Изучение проб воды, отобранных эикой IS69 г. из акватории Ильиче вского порта, показало, что проба воды из 3-й от шиши, наряду с токсическим действием, проявила высокую чутагсшгуи активность. При этом концентрация мутаций составила (53,6 * 7,3) * • IQ-5;®, что более чем в два раэа вше контроля (£5,5 * 5,0) • . IO-5!

Изучение проб воды, отобранных летом I9S0 г., показало, что практически все они в различной степени обладают мутагенной активностью. Пробы воды со станций I, 3, 4, 5 индуцироваж мутации типа сдвига рамки считывания. Уровень их превышал фоновый в диапазоне от, 3,5 до 9,5 раз (рис. X).

D пробах воды со станций I, 2 и 3 обнаружена мутагенная активность Tima замены пар оснований, уровень которой превышал контрольный в 3,2-18,8 раза. Мутагенная активность на ряде станций в летний период сочеталась с токсическим действием загрязняющих веществ, содержащихся в воде.

Исследование качества проб балластной воды в двух.сериях опытов на модели тост-штаммов 3*1 поп«11» typblnarlum 'ТА 96 и ТА 100 позволило установить уровень их генотокоического загрязнения. Анализируя результаты, следует заключить, что вое пробы балластных вод, за исключением проб из танкере "Маршал ВасилевскЕй"» в различной мере проявляют мутагенную активность. Уровень индуцируемых мутаций в воде танкера "Сент Хелен", отобранной в Средиземном торе, превышал контрольный более чем в 6 раз (рис. 2).

Изложенные результаты свидетельствуют о существенном хишчес-

'ТО

Рио. I • ■ Оценка мутагенного действия воды

Ильичевского порта {июнь 1990)

Обозначение; А - водя у поверхности; Б - вода у дна; 1-6, - станции отбора проб

£ M

Рис. 2i > Оценка иутагонного действия - валлаоткшс вод судов;

I - тй/х Крым, 2 - м.Василевский, 3 - В,Кокюгаа-ки, 4 - Б.Бутома, S - Мех. Яковеяко, б - Нноооо Серифоо, 7 - Дерби, 8 - крити Филсосена, 9 - Септ Холэн .'..'.

ком загрязнении воды Ильичевского порта и балластных вод, которое обладает токсическим и мутагенным действием. Микробные ценозы Сухого лимана находятся иод хроническим прессом генотоксикантов, что может приводить к их изменчивости и нести потенциальную опасность дая человека.

Анализ коэффициентов корролгщии демонстрирует достоверную положительную корреляцию между численностью бактерий практически всех рассмотренных групп микроорганизмов - о одной сторонн, рН воды И содержанием в ней кислорода - о другой.'

Численность гетеротрофов положительно коррелирует с концентрацией аммиака, нитрата и нитрита (коэффициенты корреляции, соответственно, равны 0,66; 0,55; 0,58). Высокий уровень корреляций о этими пок&эатзлями установлен для бактериологических, деллюлоэолк-тичеоких, нефтеокисляющих бактерий и ЕШ, что несошегаю свидетельствует об участии этих, бактерий в процессах биогеохимиче окого . цикла круговорота азота. Достоверная положительная корреляция (+0,90) показана для группы протео логических бактерий о содержанием фоофора в воде.

Закономерно наличие установленной примой зависимости маяду .численностью нефгеокисляющих бактерий и уровнем загрязнения углеводородами нефгл. Прямая зависимость установлена меаду изучаемыми бактериями к значением НШд,• Высокие значения (0,54-0,99) положительной корреляции показаны между отдельными группами бахтерий, что оамо из является неожиданность», так как вое они относятся к одной трофической группе ¿ выполняют в биоценозе одну функцию.

Наличие 'существенной, положительной корреляции (от 0,52 до 0,88) меиду числен ностыо практически всех рассматриваемых групп . . бактерий и величиной индуцированных мутаций даст основание предполагать способность микроорганиэмов продуцировать продукты метаболизма с генотоксическим потенциалом.

2.7, Оценка эффективности обеззараживания балластной воды на зксзериментальыых установках

Подученные результаты микробиологического исследования балластных вод свидетельствуют о потенциальной опасности переноса о балластшми водами в прибрежныэ воды зон рекреации патогенных микроорганизмов, ■ _

' Для решения этой проблемы сотрудниками ЮжНИМ разработаны

экояерименталънш установки по обеззараживанию балластных вод, основанные на методах озонирования н электролиза.

Проведенные в наст сикей работе исследования позволили отработать оптшальные режимы работа этих установок и показать их-эффективность. Окончательный выбор типа установки будет определяться параметрами экономического характера.

РШОКЫ _

1. Установлено, что общая численность гегеротрофов В биоценозах шеватории Ильиче веко го порта в летний и зимний периода отличалась незначительно и составляла ICr - ICr кд/мл. Представители исследованных групп бактерий имеют равномерное распространение по всей акватории порта. Б составе микробных биоценозов преобла-' дают нефтеокисляииие бактерии и ЕЛИ, .численность которые составляет зимой И* кд/мл, летом - 1сР кч/ил.

2.' Показана неоднородность качественного и количественного состава микрефлори балластных вод. Обиая численность гетеротрофов колебалась в пределах 8,3*1Ср - 1,6'Ю6 кл/шл, НШ нефтеокисляющих бактерий достигала значений I04 кд/мл, численность ЕГКЦ в балластной воде большинства судов превышала предельно допустимые нормы на один-трю порядка, что свидетельствует о реальной опасности переноса патогенных микроорганизмов в прибредные воды портовых городов.

3. Анализ таксономического состава массового бактернолыюго населении позволил установить, что в Сухом дамене наибольшее распространение имеют кихроорганиэш, относящиеся к родам " Riotobao-t»rl«M , Uleroeoooue , Staphyloooeou» (по 8,V#), Sat»-robaot»r , Cytophaga - Plwrob»ot*riun , Pa«udomonde

(no I3,6£), Arthrobaotar , Leetobaoillu« (no

17,4$). Таксономический состав доминирующей микрофлоры балласт-, ныг вод включает роды Laotob»lllu* , St»phylooooou» r

Aoin»tobaoter (no3,8í), Mioroooooua Pe«u<5oa<maa

(no 7,Tí), 7hotobaot«rium, Cytopbag» - ?l»vobeoteriuia (no'I5,4í), Ent«robaot»r . US,2%), lrthrob«oter (23,Ш.

4.:В биоценозах Сухого лимана преобладают daкгерей о высокими кодалышми значениями ШК н е множественной устойчивоотыо к аяти-

¿неявкам. Доминирующий спектр 7 45JÉ штаммов грамотрицатвльшх бактерий включает детерминанты резистентности к Вт . Кап > T«-t ;3tr i Pol 7 42? штаммов грамполокительша бактерий - к Amp « В«П : 1 I*t > 01m t Toi *

5, Модальные значения ШК тяжелых металлов для грамотрицательные и граыположителышх бактерий одинаповы и составляют у штаммов из акватории Илшчевского порта для Не - 13,0, СЛ -14,0, Hi2* - 48,0, Й>2+ - 41,0, Со - 19,0 (мкг/кл).

6; Показано наличие в воде лимана химических загрязнений, индуцирующих мутации типа сдвига рамки считывания л замены нар оснований. Установлено, что вое пробы балдаотных' вод обладают мутагенной активности».

?. Продемонстрирован высокий уровень корреляционной связи между отдельными группами бактерий и химическими показателями за-• грязненвя морской среда. Установлено, что состав микробных биоце- . нозов-акватории Ильхчелского порта и свойства доминирующих пред-оташтелей бактериального населения соответствуют водоемам в высокой антропогенной нагрузкой. 1 8. Отработаны оптимальные режимы и показана высокая эффективность экспериментальных установок, разработанных ШЮ, по ■'; обеззараживание балдастшк вод.

По материалам диссертации опубликованы оледушие работы: I. Мшфобиологичеокна исследования балластных вод и морских акваторий в районах Одесского побережья о различной антропогенной ■ нагрузкой: Материалы Всеооюз. науч. конф. Ч. I / В.Иваница, Н.Елин-окаяi Е.Кушнирвнко, Каыара lia Севу, Джахудд Абдоль Гханн. - Махачкале, 1990. - С. 25,

- 2. Микробнологичесшй мониторинг генотокоикантов' водной среда: Материалы Воеооюя. науч. кок5>. ч. I / А.1&нбань, Н.Ианченко, Г.Худченко, Камара ИаСеку. - Махачкала, TS90. - С. 59,

HHIMIM Я веч**ь 12.05,92г. Ферм» 60*в»/16 Бтмагк ни*ч«Я4 7ел.п*ч.л.Х,0. Тву« 100 «к». Эак»* Ш 658

0'

i* ЦГШ МФ *Пл«ямапгр*ект'' г.Ки«,С«к*«1-»*«яог«,1.