Микробиологическая оценка экологического состояния заливов острова Сахалин с различной антропогенной нагрузкой

Полтева, Александра Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Микробиологическая оценка экологического состояния заливов острова Сахалин с различной антропогенной нагрузкой
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Микробиологическая оценка экологического состояния заливов острова Сахалин с различной антропогенной нагрузкой"

На правах рукописи

Полтева Александра Владимировна

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗАЛИВОВ ОСТРОВА САХАЛИН С РАЗЛИЧНОЙ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О 3 СЕН 2009

Хабаровск 2009

003476059

Работа выполнена в лаборатории болезней рыб Сахалинского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (СахНИРО)

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Кондратьева Любовь Михайловна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Крупская Людмила Тимофеевна (Институт горного дела ДВО РАН)

кандидат биологических наук Парфенова Валентина Владимировна (Лимнологический институт СО РАН)

Ведущая организация:

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН

Защита состоится 6 октября 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 005.019.01 при Институте водных и экологических проблем ДВО РАН по адресу: 680000, г. Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65. Факс (4212) 32-57-55, E-mail: amur21@ivep.as.khb.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных и экологических проблем ДВО РАН.

Автореферат разослан «ЛЬ » августа 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Н. А. Рябинин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В связи с начавшейся в конце 90-х гг. прошлого столетия масштабной добычей углеводородных ресурсов на Сахалинском шельфе в зону активного строительства различных объектов нефтегазо-перерабатывающего комплекса попали примыкающие к нему заливы северовосточного побережья Пильтун, Чайво, Ныйский, Луньский и расположенный на юге острова залив Анива. В настоящее время в заливах Сахалина сталкиваются интересы рыбодобывающей и нефтегазодобывающей отраслей, а на севере-востоке - и коренного населения, занимающегося традиционным рыбным промыслом. В связи с этим состояние экосистем высокопродуктивных заливов, имеющих важное рыбохозяйственное значение, вызывает огромный интерес ученых, природоохранных служб и общественности.

Всесторонние исследования экологического состояния заливов северо-востока Сахалина были начаты в конце прошлого столетия, юга острова - в начале нынешнего. Особый интерес к исследованиям оз. Тунайча (памятник природы Сахалинской области) возник в связи с изменениями, происходящими в его экосистеме, которые были вызваны нарушением естественного гидрологического режима после строительства в 70-е гг. прошлого века моста в протоке, соединявшей озеро с морем.

Комплексная оценка экологического состояния водных объектов предполагает использование различных методов исследований, в том числе и методов микробной индикации, которые хорошо зарекомендовали себя в условиях Дальнего Востока и Приморья (Кондратьева, 2001; Журавель и др., 2004; Бузолева и др., 2009). Оценки качества водных экосистем, полученные с использованием индикаторных групп микроорганизмов, адекватно отражали их экологическое состояние.

Актуальность использования микробиологических методов для оценки экологического состояния водных объектов связана с быстрой реакцией планктонных микробных комплексов на их текущее состояние и возможностью диагностики ретроспективного загрязнения с использованием бактериобенто-са. Исследование микробных комплексов - ведущего редуцирующего звена гидробиоценозов, является также чрезвычайно важной задачей для выявления общих закономерностей функционирования водных экосистем, процессов их самоочищения, знание которых позволяет прогнозировать дальнейшее их развитие, особенно при интенсивном антропогенном воздействии.

Ранее полученные сведения о микробных сообществах заливов Сахалина немногочисленны и касаются, главным образом, количественных показателей

отдельных индикаторных групп микроорганизмов (Обзор экологического.., 1992; Димитриева и др., 2001).

Цель настоящей работы - оценить методом микробиологической индикации экологическое состояние заливов о. Сахалин, различающихся характером водообмена с морскими акваториями и уровнем антропогенного воздействия.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выявить микробиологические особенности формирования качества воды в контактных зонах (устья рек - устьевое взморье, залив - море, вода - донные отложения) заливов о. Сахалин и уровень их евтрофирования.

2. Исследовать сезонную динамику индикаторных групп микроорганизмов на различных участках зал. Анива при комплексном загрязнении автохтонными и аллохтонными органическими веществами.

3. Определить общую тенденцию в изменении экологической обстановки в оз. Тунайча и оценить вклад планктонных и бентосных микробных комплексов в его самоочищение.

4. Установить взаимосвязь между структурой микробных комплексов и характером загрязнения заливов нефтеуглеводородами и ароматическими соединениями различного генезиса.

Защищаемые положения.

1. Уровень евтрофирования заливов северо-востока о. Сахалин определяется активностью микробиологических процессов, происходящих на биогеохимическом барьере в контактных зонах устья рек - устьевое взморье, залив-море, вода - донные отложения.

2. В условиях комплексного загрязнения экосистем заливов о. Сахалин структура микробных комплексов и численность отдельных индикаторных групп бактерий отражают характер поступающих автохтонных и аллохтонных органических веществ различного происхождения, уровень их самоочищения и трофический статус.

3. При существующем режиме водообмена оз. Тунайча с морем и характере микробиологических процессов возрастает уровень сезонного евтрофирования в его экосистеме, обусловливаемый комплексом абиотических и биотических факторов.

Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые были получены сведения о самоочищающей способности, а также данные по сезонной и межгодовой динамике численности различных эколого-трофических групп микроорганизмов оз. Тунайча.

Дана оценка фонового экологического состояния заливов северо-востока о. Сахалин: Ныйский, Луньский, Чайво, Пильтун.

С использованием индикаторных групп микроорганизмов показан уровень загрязнения заливов о. Сахалин легкодоступными органическими веществами, нефтеуглеводородными и ароматическими соединениями различного генезиса.

Оценена роль микробиологических факторов, влияющих на формирование качества воды в зал. Анива. Проанализированы особенности влияния аби-

этических и биотических факторов среды на сезонное евтрофирование прибрежных вод.

Полученные материалы исследования структуры микробных сообществ в заливах с различной антропогенной нагрузкой могут быть использованы для создания и развития теоретических моделей функционирования водных экосистем в условиях загрязнения.

Практическая значимость работ. Результаты исследований использовались в природоохранных структурах, на рабочих совещаниях, встречах, посвященных рассмотрению чрезвычайных ситуаций, востребованы нефтедобывающими компаниями, для которых вопросы экологической безопасности при добыче и переработке нефти и газа являются приоритетными в проводимой политике.

Полученные результаты могут использоваться при экологическом мониторинге для оценки и прогноза состояния водных объектов о. Сахалин, а также при разработке экологических программ и природоохранных мероприятий регионального уровня.

Данные по микробной индикации загрязнения заливов могут быть полезными при выборе оптимального по параметрам микробиологической безопасности участка для вылова водных биологических ресурсов и создания хозяйств по марикультуре.

Материалы диссертации были включены в лекционный и практический курс по экологии микроорганизмов для студентов, обучающихся по специальности «экология» в Сахалинском государственном университете.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по актуальным проблемам морской биологии и экологии (Владивосток, 1998), совещании Государственного комитета по охране окружающей среды по Сахалинской области (Южно-Сахалинск, 1999), на международных научных и научно-практических конференциях «Прибрежное рыболовство - XXI век» (Южно-Сахалинск, 2001), «Регионы нового освоения: состояние, потенциал, перспективы в начале третьего тысячелетия» (Хабаровск, 2002), «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2006), XII международной конференции Северо-Тихоокеанской морской научной организации (PICES) (Seoul, Korea, 2003), международном Байкальском симпозиуме по микробиологии IBSM-2003 «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек, водохранилищ» (Иркутск, 2003), 22-м международном симпозиуме по Охотскому морю (Mombetsu, Japan, 2007), на Третьих чтениях памяти В. Я. Леванидова (Владивосток, 2005), заседаниях ученых советов ФГУП «СахНИРО» (1999-2007).

Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом 7-летних исследований автора, выполненных в рамках комплексных проектов в экспедиционных и лабораторных условиях. Фактические микробиологические данные получены лично автором при непосредственном участии в сборах и обработке проб и анализе полученных результатов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе три статьи в журналах, включенных в список ВАК.

Струкггура и объем диссертации. Основной материал диссертации изложен на 185 страницах текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа содержит 19 таблиц и 42 рисунка. Список литературы включает 268 источников, в том числе 67 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность: научному руководителю заведующей лабораторией микробиологии природных экосистем ИВЭП ДВО РАН д. б. н., профессору Л. М. Кондратьевой за регулярные консультации, помощь в выборе генеральной линии и методологические рекомендации при подготовке диссертационной работы; заведующей лабораторией болезней рыб СахНИРО д. б. н. | Г. П. Вяловой | за постоянную поддержку и понимание; заведующей химико-аналитической лабораторией СахНИРО к. б. н. Е. М. Латковской за тесное сотрудничество, ценные советы, рекомендации и предоставленные данные химических анализов для обсуждения результатов микробиологических исследований; всем своим коллегам из лабораторий болезней рыб, химико-аналитической и внутренних водоемов СахНИРО за многолетнее сотрудничество и всемерное содействие в проведении лабораторных и экспедиционных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современные подходы в оценке экологического состояния водных экосистем (обзор литературы)

Рассмотрены методологические аспекты оценки экологического состояния водных объектов. Показано место методов биоиндикации в системе экологического мониторинга. Приведены примеры биоиндикаторов и применения методов биоиндикации, в том числе микробиологической. Подробно рассмотрены группы гетеротрофных микроорганизмов, являющихся индикаторами загрязнения водных экосистем фенолами, нефтеуглеводородами, легкоокисляемыми органическими веществами, тяжелыми металлами. Обоснована актуальность использования микробиологических методов для оценки комплексного загрязнения водных экосистем и определения их трофического статуса.

Глава 2. Объекты и методы исследований

В главе дана краткая физико-географическая характеристика объектов исследования - заливов Ныйский, Пильтун, Чайво, Луньский, Анива, озера Ту-найча, различающихся характером водообмена с морскими водами и уровнем антропогенной нагрузки (рис. 1).

Оз. Тунайча (рис. 2а) и мелководные заливы северо-восточного побережья (средняя глубина 1-5 м, в протоках 2-16 м) (рис. 26) относятся к лагунным озерам морских побережий, которые образуются в результате смещения береговой линии и обособления заливов при намыве береговых кос (Бровко и

др., 2002). Заливы сохраняют связь с морем и имеют солоноватую воду. По степени связи с морем и уровню солености зал. Пильтун относится к солоноватоводно-пресноводным водоемам, Чайво и Ныйский - к соло-новатоводно-морским, Луньский-к морским. Каждый залив является эстуарием одной или нескольких рек, которые, протекая по заболоченной местности, выносят в заливы много органических веществ и железа. Влияние морских вод на оз. Тунайча (максимальная глубина 39 м) ограничено, так как нарушен естественный водообмен озера с морем. В настоящее время оз. Тунайча является солоноватоводным бассейном, с устойчивой двухслойной термо- и хемостратификаци-ей и соленостью поверхностного слоя не более 2,6%о.

Основными источниками загрязнения в заливах северо-востока являются нефтегазодобывающие предприятия, маломерный рыболовецкий флот, лесное хозяйство, а в оз. Тунайча - хозяйственно-бытовые стоки.

Залив Анива - морская акватория (средняя глубина 63 м, максимальная - 105 м) с соленостью вод 31-33%о (рис. 2а). В него впадает 29 рек и более 300 малых водотоков, которые принимают участие в формировании гидролого-гидрохимических параметров прилегающих участков прибрежья. Источниками антропогенного загрязнения залива являются многочисленный рыбодобывающий флот, базирующийся в порту Корсаков, предприятия нефтегазового комплекса, коммунальные стоки прибрежных поселков и городов.

Рис. 1. Объекты исследований

Рис. 2а. Карта-схема районов исследований. • - станции отбора проб

Рис. 26. Карта-схема районов исследований. • - станции отбора проб

Для оценки экологического состояния водных экосистем были отобраны пробы воды, донных отложений, льда. Объем собранного материала представлен в таблице 1.

Таблица 1

Объем собранного материала для исследований

Водный объект Год исследования Кол-во проб Кол-во м/б анализов

вода/ДО/лед

Ныйский 1999 8/ 72

2 ООО 6/6 144

2002 -/3 36

Пильтун 1999 2/- 24

2002 6/7 156

Луньский 2000 2/2 48

2002 6/3 108

Чайво 2001 7/3 120

2002 -13 36

Анива 2004 29/21 600

2005 20/- 240

2006 3/-/9 144

Тунайча 2001 61- 72

2002 18/6 288

2003 19/13 284

2005 61- 72

Итого: 136/67/9 2444

Уровень евтрофирования заливов определяли по показателям численности двух групп гетеротрофных бактерий (ГБ), использующих различные концентрации легкоокисляемых органических веществ. Анализ численности евт-рофной группы гетеротрофных бактерий (ЕГБ) (аммонифицирующих бактерий) проводили на стандартном рыбопептонном агаре или бульоне заводского изготовления (г. Оболенск).

Группу гетеротрофных бактерий, развивающихся при низких концентрациях легкоокисляемых органических веществ, определяли на РПА или РПБ, разведенных в 10 раз (РПА: 10, РПБ: 10). Обозначали группу условно как ОЧГБ -общая численность гетеротрофных бактерий. Питательные среды для гетеротрофных бактерий готовили, как правило, на профильтрованной воде из исследуемого водоема. Индекс трофности (ИТ) рассчитывали по формуле:

ИТ=НРПА:10/]ЧРПА,

где N - число микроорганизмов на соответствующих питательных средах.

Для выявления протеолитических и амилолитических бактерий в морских пробах использовали обедненную минеральную среду следующего состава: дрожжевой экстракт - 0,1 г/л, NH4N03 - 1 г/л, вода морская - 500 мл, вода дистиллированная - 500 мл, агар - 20 г/л, рН 7,8-8, автоклавированное обезжиренное молоко или растворимый крахмал 1%; металлоустойчивых - среду Йошимицу-Кимура (Youchimizu, Kimura, 1976) с добавлением хлоридов и нитратов металлов (Димитриева, Безвербная, 1999).

Микроорганизмов, участвующих в минерализации полимерных субстратов углеводной природы и процессах нитрификации, учитывали на крахмало-аммиачном агаре (КАА). Коэффициент минерализации рассчитывали по формуле:

KM=NKAA/NpnA,

где N - число микроорганизмов на соответствующих питательных средах (Никитин, Никитина, 1978).

Для индикации загрязнения водной среды и донных отложений ароматическими соединениями была использована группа фенолрезистентных бактерий (ФРБ), растущая на агаровых средах, содержащих 1 г/л фенола. В качестве основной среды использовали «голодный» агар, содержавший: NH4N03 — 1 г, дрожжевой экстракт - 0,1 г, агар - 15 г, вода дистиллированная - 500 мл, вода морская - 500 мл.

Численность микроорганизмов, окисляющих различные группы нефтеуг-леводородов, в пробах морской воды определяли на синтетической морской калиево-дрожжевой среде (МКД) с добавлением сырой нефти, мазута, дизельного топлива в концентрации 0,1% (Руководство по методам..., 1980); в пробах речной воды - с использованием среды Диановой-Ворошиловой (Методические указания..., 1975).

Для определения численности индикаторных микроорганизмов в жидких средах использовали метод предельных разведений (Руководство по методам..., 1980), на агаризованных средах - чашечный метод Коха. Посевы выполняли в трех повторностях.

Санитарно-бактериологический анализ воды на содержание лактозополо-жительных кишечных палочек (ЛКП) проводили методом мембранной фильтрации (МУ 2260-80) с использованием стандартных наборов фирмы «Sartorius» (14053 ACN Эндо).

Культивирование индикаторных групп микроорганизмов осуществляли в течение 2-21суток при температуре 18-37°С.

Статистическую, графическую обработку результатов и анализов микробиологических исследований выполняли с использованием пакета программ «MS Excel». Первичную обработку полученных результатов роста микроорганизмов в жидких средах проводили с использованием статистических таблиц Мак-Креди (Руководство по методам..., 1980).

Глава 3. Особенности формирования качества воды в заливах северо-востока Сахалина

Экосистемы заливов северо-востока Сахалина можно отнести к экотонам, формирование качества воды в которых определяется влиянием комплекса абиотических факторов, а также активностью микробных сообществ в контактных зонах (вода - донные отложения, устьевые зоны, залив-море).

Сравнительный анализ численности планктонных гетеротрофных микробных комплексов позволил выявить в заливах зоны с повышенным содержанием легкоокисляемых органических веществ. К ним относились приустьевые участки заливов, попадающие под влияние речного стока. В заливе Чайво к таким зонам относились приустьевые участки рек Эвай (ст. 1) и Вал (ст. 11) с численностью евтрофной группы ГБ до 2,9x103 кл./мл, в Луньском заливе - участок в южной кутовой части (ст. 9), где скапливались стоки нескольких мелких речек (численность ЕГБ - 5,6х 104 кл./мл). Повышенные концентрации гетеротрофных микроорганизмов в приустьевых зонах рек являются характерной чертой как морских, так и пресноводных экосистем (Миронов, 1996; Микроорганизмы в экосистемах.., 2000; Максимов и др., 2002), поскольку речной сток выносит сюда значительные количества растворенных и взвешенных органических веществ, биогенных элементов, аллохтон-ных микроорганизмов.

Высокие показатели численности гетеротрофных микроорганизмов, характерные для богатых легкоокисляемыми органическими веществами по-лисапробных вод, были зафиксированы в приустьевой зоне р. Даги (ст. 9) в Ныйском заливе - 7,2x104 кл./мл и в устье р. Сабо (ст. 6) в зал. Пильтун -1,3x105 кл./мл.

Микробиологическая индикация показала, что внутри заливов также существовали локальные зоны с высоким содержанием органических веществ. Это участки с зарослями макрофитов, где происходит аккумуляция детрита, что создает благоприятные условия для развития микроорганизмов-редуцентов. Участки заливов с илистыми или богатыми детритом донными отложениями характеризовались высокой численностью как планктонных, так и бентос-ных гетеротрофных бактерий. К ним относились центральная мелководная часть зал. Пильтун (ст. 4) и участок южной оконечности о. Баяндина в зал. Ныйский (ст. 4). На мелководных участках заливов (до 1 м) при обилии фито-, зообенто-са в совокупности с высоким содержанием биогенных и взвешенных веществ формировались евтрофные зоны с численностью евтрофной группы ГБ в донных отложениях до 4,2x106 кл./г.

Анализ структуры микробных комплексов показал, что низкая численность бентосных гетеротрофных бактерий, приуроченная к контактной зоне залив-море, находилась в проливах заливов с активной гидродинамикой (прол. Клейе в зал. Чайво и прол. Анучина в зап. Ныйский). В узком длинном проливе зал. Пильтун численность гетеротрофных микроорганизмов была на уровне средней по заливу, как в воде, так и в донных отложениях, - 3,5x103 кл./мл.

Из абиотических факторов заметное влияние на формирование численности ГБ в заливах оказывала температура воды. Так, теплым летом 1999 г. в зал. Ныйский при прогреве воды на отдельных участках до 22,3°С показатели численности евгрофной группы достигали 7,18х104 кл./мл. В холодных условиях лета 2000 г. показатели численности евтрофной группы не превышали 4,4 х 102 кл./мл. Однако прямой зависимости между численностью гетеротрофных микроорганизмов и температурой воды повсеместно не наблюдалось. Адаптированное к существующему в заливах диапазону температур псих-рофильное гетеротрофное микробное сообщество реагировало, главным образом, на содержание органических веществ: отмечались участки, где формирование сравнительно высокой численности гетеротрофных бактерий происходило при более низких температурах воды (рис. 3).

■д N <

Ныйский 2000 г.

25 °С 20 15 10 5 0

1д N 6 5 4 3 2 1 О

8 ЕГБ

-температура

Чайво 2001 г.

42 24 20 11 9 станции отбора проб

25 1

Рис. 3. Численность (И, кл./мл ) евтрофной группы ГБ и температура воды в заливах северо-востока Сахалина

В целом, по результатам микробной индикации, согласно ГОСТ 17.1.2.04-77, характеристика вод в заливах по уровню трофности изменялась от олиго- до гипертрофной (табл. 2), что согласуется со значениями БПК5, которые в заливах в период исследований имели следующий диапазон величин (мг 02/дм3): Ныйский - 0,93-4,82; Пильтун - 0,91-7,2; Чайво - 0,47-4,53; Луньский -1,49-12,58 (Сравнительная характеристика..., 2004). Участки евтрофированных вод формировались локально и отмечались лишь в некоторых заливах. Большую часть акватории в каждом из заливов можно охарактеризовать как олиго-мезотрофную.

Биологическому загрязнению среди заливов северо-востока в большей степени подвержен зал. Ныйский. Основной источник загрязнения - комму-

нальные и хозяйственно-бытовые стоки, которые транзитом поступают по р. Тымь от крупного пос. Ноглики. Дополнительный источник-стоки прибрежных поселков, рыболовецких станов, льяльные воды многочисленных маломерных рыболовецких судов. Индексы ЛПК на отдельных участках залива достигали величин, характерных для акваторий, которые хронически подвергаются загрязнению сточными водами больших городов (Огородникова, 2001). Так, в районе станций 7 и 8 индексы ЛКП составили соответственно 22000 и 25000 кл./л.

Таблица 2

Численность микроорганизмов и качество вод заливов северо-востока о. Сахалин

Залив Год исследований Численность евтрофной группы гетеротрофных бактерий Уровень трофии по ГОСТ 17.1.2.04-77

вода, кл./мл ДО, кл./г

Ныйский 1999 8,4х102-7,18х104 Мезо-гипертрофия

2000 1,2х102-4,4хЮ2 6,0x10^-1,23x105 Олиго-мезотрофия

2002 - 8,5x10-8,85 хЮ4 -

Пильтун 1999 3,5х10'!-1.31х10!' - Мезо-гипертрофия

2002 2,6х102-ЗДхЮ3 1,0хЮ2-7,5х104 Олиго-мезотрофия

Чайво 2001 1,6хЮ2-2,9хЮ" 4,9хЮ4-4,2хЮь Олиго-мезотрофия

Луньский 2000 4,4x10- 5,2Х10"1 - Мезо-евтрофия

2002 2,4хЮ2-5,6х104 I,Ох 10-1,1 хЮ5 Олиго-гипертрофия

* - нет данных.

В зал. Чайво загрязнению бытовыми стоками подвержена только приустьевая часть р. Вал, на берегах которой расположен небольшой пос. Вал. Индексы ЛКП здесь не превышали 1000 кл./л. Не подвержены биологическому загрязнению зал. Пильтун и Луньский - индикаторные микроорганизмы в них не обнаруживались.

Известно, что высокая резистентность к ТМ у планктонных и бентосных микроорганизмов формируется обычно в местах интенсивного загрязнения водоемов, например, при регулярном сбросе сточных вод (Журавель и др., 2004). Относительно высокая устойчивость планктонных бактерий к ионам Ре, N1,2п, Сё, Си и РЬ была выявлена в зал. Ныйский в 2000 г. В зал. Пильтун в 2002 г. повышенная резистентность наблюдалась у планктонных бактерий только к ионам Ре, что характерно для всех исследованных заливов и связано с геохимическими особенностями северо-восточного района, где преобладают торфяники, содержащие железо-гуминовые комплексы. Невысоким содержанием резистентных бактерий к ионам РЬ и Сё характеризовалось микробное сообщество зал. Чайво в сентябре 2001 г. Полученные в заливах северо-востока о. Сахалин микробные индексы металлорезистентных бактерий в целом отражали специфику района исследований и позволили выявить зоны локального повышенного содержания ионов металлов, приуроченные к устьям рек.

Все заливы северо-востока острова подвержены загрязнению нефтеугле-водородами (НУ). Главным образом это связано с геохимическими особенностями района. На водосборах рек распространены естественные выходы нефти, образующие на поверхности почвы нефтяные озера различных размеров (Лат-ковская и др., 2004). С почвенными стоками нефтеуглеводороды попадают в реки, которые выносят углеводороды в заливы. НУ попадают в заливы и в результате аварий на трубопроводах и буровых установках, расположенных в бассейнах рек. Дополнительными источниками антропогенного загрязнения НУ является маломерный рыбодобывающий флот и хозяйственные стоки поселков, что является характерным в большей степени для зал. Ныйский.

Согласно данным микробной индикации все исследованные заливы можно охарактеризовать как «малозагрязненные» нефтеуглеводородами водные бассейны, о чем свидетельствовал выявленный в заливах уровень численности НОМ. Диапазон значений численности планктонной группы нефтеокисляю-щих микроорганизмов изменялся по заливам в следующих пределах (кл./мл): Чайво -1,0х 102-4,0х 104, Пильтун-1,7х 1 ОМ ,4х 104, Ныйский -1,2х 102-1,8х 104. В донных отложениях значения численности были (кл./г): Чайво - 1,0х103-2,0x104, Пильтун - 1,8х104-2,5х104, Луньский - 4,0х103-7,7х104. Аналогичная численность нефтеокисляющих микроорганизмов обычно регистрируется в морских акваториях и прибрежных районах морей при относительно низких концентрациях нефтеушеводородов в воде и донных осадках (Студеникина и др., 2002). Как показал химический анализ воды и донных отложений, содержание нефтеушеводородов в заливах северо-востока Сахалина соответствовало уровню «малозагрязненных» акваторий (Сравнительная характеристика..., 2004).

В структуре планктонных и бентосных микробных комплексов заливов были выявлены фенолрезистентные бактерии, что вполне закономерно, поскольку в заливах существуют предпосылки образования фенольных соединений. Потенциальными предшественниками таких веществ является нефть, а также значительное количество растительных субстратов (заросли зостеры и рдестов). Значения численности планктонных ФРБ в зал. Чайво варьировали в пределах 9,4х 10-1,7x103, Пильтун-3,0x10-5,5x104, Ныйский-6,Ох 10-3,2x104 кл./г.

В донных осадках чистых водоемов численность группы ФРБ обычно не превышает значений 105 кл./мл (Виноградов и др., 2002). В исследованных заливах северо-востока диапазон значений бентосных ФРБ находился в пределах (кл./г): Чайво - 6,0х103-7,3х103, Пильтун - 7,0х103-1,2х104, Луньский -3,0х103-4,0х104.

Из особенностей распределения нефтеокисляющих и фенолрезистентных микроорганизмов можно отметить более высокую численность планктонных и бентосных ФРБ, приуроченную к зарослям макрофитов (зал. Пильтун; ст. 3, 4,5). Районы заливов с повышенными концентрациями нефтеуглеводородов в ДО и численностью бентосных НОМ совпадали (ст. 1 в зал. Ныйский). Участки с высокой численностью планктонных нефтеокисляющих микроорганизмов находились в зоне влияния речных стоков. Минимальная численность НОМ и ФРБ отмечалась в районах заливов с активной гидродинамикой.

Численность фенолорезистентных и нефтеокисляющих микроорганизмов, выявленную в заливах в ходе микробиологических исследований до увеличения антропогенной нагрузки на водоем, можно рассматривать как «фоновую». Полученные результаты фоновых исследований могут быть использованы в дальнейшем для сравнительного анализа состояния вод заливов северо-востока Сахалина при экологическом мониторинге или экологической оценке при чрезвычайных ситуациях.

1д N

Глава 4. Сезонные изменения численности индикаторных групп микроорганизмов в зал. Анива

|дК17

■ вода Пдо

МАИ

ИЮЛЬ

СЕНТЯБРЬ

дЧ' &

и» ^

район отбора проб О

Рис. 4. Численность (Ы) планктонных и бентосных аммонифицирующих бактерий в устьевом взморье рек зал. Анива в 2004 г. (вода - кл./мл, грунт - кл./г)

4.1. Аммонифицирующие микроорганизмы. Анализ численности аммонифицирующих бактерий в прибрежной зоне залива показал, что наибольшую нагрузку по загрязнению легкоокисляемыми органическими веществами прибрежная зона испытывает весной и ранней осенью.

Весной высокий уровень загрязнения был выявлен в устьевых зонах рек Мерея, Сусуя, Островка. Численность аммонифицирующей группы бактерий на этих участках прибрежья достигала значений 2,5x106 кл./мл (рис. 4). Весеннее ев-трофирование прибрежных вод обусловлено, главным образом, поступлением аллохтонных ОВ с береговым и речным стоком, что подтверждается значительными концентрациями ионов биогенных элементов и взвешенных веществ, а также высокой численностью евт-рофной группы бактерий в реках, впадающих в залив. Так, в районе отбора проб в русле р. Лютога концентрация аммонийного азота варьировала от 1520 до 2840 мкг/дм3, р. Мерея - от 1260 до 1320 мкг/дм3. В русле р. Островка содержание аммонийного азота составило 1170 мкг/дм3. Численность АМБ в

воде рек Лютога и Мерея достигала значений 2,5х105 кп./мл. Весной развитие микроорганизмов в портовых водах могло сдерживать накопление токсичных продуктов, так как территория подвержена хроническому загрязнению хозяйственно-бытовыми стоками.

Согласно численности аммонифицирующих микроорганизмов, летом уровень загрязнения снизился в устьевом взморье рек Таранай, Лютога, Мерея, Островка, что связано с ослаблением потока аллохтонных ОВ в прибрежную зону из-за уменьшения объемов терригенного и речного стока, который весной формировался, главным образом, из талых вод. Снижению способствовала и возросшая в 3-5 раз по сравнению с весенним периодом интенсификация водообмена залива с морем (Кантаков и др., 2007). Так, численность аммонифицирующих бактерий в устьевом взморье р. Островка и Мерея летом не превышала значений 4,5x103 кл./мл.

Ранней осенью росту численности гетеротрофных бактерий в прибрежной зоне способствовал благоприятный температурный режим и содержание автохтонных и аллохтонных органических веществ, которые накапливаются в результате жизнедеятельности гидробиоценоза в теплый период, а также привносятся во время хода лососей в нерестовые реки залива, в том числе Островка, Лютога, Таранай, Мерея. В устьевом взморье этих рек численность варьировала в диапазоне от 9,5х 104 до 2,5х 106 кл./мл, в реках была на уровне 106 кл./мл. К концу осени значения численности АМБ в устьевом взморье рек не превышали значений 9,5х104 кл./мл.

Ранней весной во льду максимальная численность евтрофной группы бактерий была приурочена к нижним слоям и составляла в среднем 4,5 х 103 кл./г. В подледной воде значения численности ЕГБ были на порядок выше.

Согласно ГОСТ 17.1.2.04-77, характеристика вод устьевого взморья рек Таранай, Мерея, Лютога, Островка изменялась от «чистой» до «грязной». Качество вод прибрежной зоны летом улучшается. Воды открытой части залива характеризуются как олиго-мезотрофные. Реки Сусуя, Мерея и Лютога по численности гетеротрофных бактерий относятся к категории «грязных» во все исследованные сезоны года.

4.2. Углеводородокисляющие микроорганизмы. Сезонная динамика численности НОМ в прибрежной зоне залива отражала увеличение концентраций НУ к сентябрю (рис. 5). В мористой части, согласно данным исследований 2005 г. и ранее полученным результатам (Каськова и др., 2005), диапазон численности НОМ в поверхностном слое (до 1 м) воды находился в пределах: весной в мае - 1,5х102-9,5х103, в ноябре - 9,5х103-9,5х104 кл./мл. Численность НОМ коррелировала с концентрацией НУ в заливе: г=0,76. Выявленный уровень численности НОМ является характерным для различных морских акваторий, где так же, как в зал. Анива, развито судоходство, а прибрежная зона подвержена загрязнению различными стоками (Студеникина и др., 2002).

В сезонной динамике численности микроорганизмов, окисляющих мазут и дизельное топливо, максимальные значения были зафиксированы в заливе ранней осенью и составляли в среднем 3,4x104 кл./мл и 6,2x105 кл./мл соответственно.

В реках максимальное загрязнение нефтеуглеводородами отмечалось летом. Численность микроорганизмов, окисляющих нефть, мазут и дизельное топливо, была в этот период 103-105 кл./мл.

Максимумы численности микроорганизмов, окисляющих нефтеуглеводороды, в течение всего периода исследований относились к районам с повышенной антропогенной нагрузкой - порт Корсаков и устьевое взморье р. Сусуя.

В целом, по уровню загрязнения нефтью и продуктами ее переработки зал. Анива относится к «малозагрязненным» акваториям.

4.3. Санитарно-потзательные микроорганизмы прибрежных вод и рек залива. Микробная индикация по санитарно-показательным микроорганизмам позволила выявить значительную степень хозяйственно-бытового загрязнения вод порта Корсаков. Индексы лактозоположительных кишечных палочек в портовых водах с весны по осень составляли 20000-35000 кл./л. В реках Сусуя, Лютога, Мерея высокий уровень загрязнения отмечался сезон-но. Максимальные значения индекса (3800 кл./л) отмечались в р. Сусуя. В прибрежье на участках устьевого взморья рек Таранай, Мерея и Лютога индексы ЛКП (шах=400 кл./л) не превышали установленных нормативов (СанПиН № 4631-88). Устьевое взморье р. Островка оставалось «чистым» по санитарно-показательным микроорганизмам весь период исследований.

Анализ результатов исследования микробных комплексов в заливе Анива в 2004-2006 гг. по численности индикаторных групп микроорганизмов позволяет сделать вывод о том, что экосистема залива функционирует в условиях комплексного загрязнения органическими веществами различного генезиса. По уровню загрязнения можно выделить несколько районов. К зонам, испытывающим значительную нагрузку по описанным видам загрязнения, можно отнести порт Корсаков. Ощутимую нагрузку испытывает приустьевая зона р. Сусуя. В относительно благоприятном состоянии находится устьевое взморье рек Таранай и Островка. Однако, как показали наши исследования, эти зоны также подвержены сезонному загрязнению легкоокисляемыми органическими веществами и нефтеуглеводородами различного происхождения.

Глава 5. Микробиологическая оценка уровня евтрофирования оз. Тунайча

5.1. Динамика численности планктонных и бентосных гетеротрофных микроорганизмов. Характер сезонной динамики численности планктонных гетеротрофных бактериоценозов в озере был достаточно устойчив. Для

район отбора проб и ^

Рис. 5. Численность (И) нефте-окисляющих микроорганизмов в воде прибрежной зоны зал. Анива (кл./мл)

гетеротрофных бактерий отмечалось увеличение численности от весны к лету и снижение поздней осенью (рис. 6).

2002 г.

1д ^ 6 ■ май в август_□ ноябрь : РПА

1д N

1 10 41 46 30 19 16 61 6 РПА: 10

2003 г.

1 10 41 46 30 19 16 61

10 41 46 30 19 16 6

1 10 41 46 30 19 16 Станции отбора проб

41 46 30 19 16 Станции отбора проб

Рис. 6. Динамика численности (Ы) планктонных гетеротрофных бактерий, использующих различные формы азота (РПА, РПА:10-органический азот, КАА - аммонийный азот), в оз. Тунайча (кл./мл)

Развитие гетеротрофных микроорганизмов в озере контролировалось в основном температурой и поступлением автохтонных органических веществ. Эпизодическое характерное формирование высокой численности бактериоп-ланктона в озере ранней весной и в середине лета происходило одновременно или вслед за вспышкой численности фитопланктона и зоопланктона, когда гетеротрофное сообщество микроорганизмов обеспечивалось в достаточной мере легкоокисляемыми органическими веществами. Пики численности регистрировались при максимальном прогреве воды в августе 2002 г. (15,2°С) и в сентябре 2003 г. (18,6°С).

Диапазон численности евтрофной группы бактерий в период исследований, проведенных в 2001-2003 гг., находился в пределах от нескольких десят-

ков до нескольких тысяч клеток в 1 мл, что по трофо-сапробиологическим показателям соответствует олиго-мезотрофной характеристике вод (ГОСТ 17.1.2.04-77). Ксеносапробная зона с минимальным содержанием ОВ была зафиксирована в центральной и южной части Большой Тунайчи (ст. 19,16,61) в мае 2002 г.

Сезонное ухудшение качества вод озера было зарегистрировано в сентябре 2003 г. Влияние комплекса абиотических (температура) и биотических (активное развитие фито-, зоопланктона) факторов привело к значительному насыщению вод легкоокисляемыми ОВ, о чем свидетельствовала высокая численность евтрофной группы ГБ, которая изменялась в пределах от 4,8x103 до 8,0x105 кл./мл.

В целом, обогащение поверхностных вод залива легкоокисляемыми ОВ происходило достаточно равномерно, на что указывал сравнительно однородный характер пространственного распределения различных физиологических групп гетеротрофных бактерий по всей акватории озера. Однако существовали локальные зоны с высокой численностью индикаторных микроорганизмов. К ним относились главным образом прибрежные зоны Малой Тунайчи. Повышенные показатели численности евтрофной группы бактерий отмечались в разные годы на станциях, подверженных непосредственному влиянию терри-генного стока, несущего в воды озера ОВ различного генезиса (ст. 1, 46). В протоке Красноармейской (ст. 10) на формирование численности этой группы влияли преимущественно аллохтонные ОВ, поступавшее с хозяйственно-бытовой зоны пос. Охотское.

Донное сообщество гетеротрофных бактерий по численности превосходило планктонное и не было подвержено сезонным изменениям. Значения численности евтрофной группы изменялись в период исследований от 2,0x103 до 2,3х106 кл./г; группы, развивающейся на РПА:10, - от 6,5х103 до 1,9х106 кл./г; нитрифицирующих бактерий - от 1,0х 103 до 2,6х 106 кл./г. Показатели численности и соотношение гетеротрофных групп бентосного сообщества микроорганизмов свидетельствовали об активно протекающих процессах разложения органических веществ на начальных его стадиях, т. е. процессах аммонификации.

Полученные значения индекса трофности отражали динамику процессов деструкции органических веществ в озере, обусловленную активностью микробных комплексов, и сезонное ухудшение качества вод. Так, весной 2002 и 2003 гг. значения ИТ указывали на достаточно активные процессы самоочищения на начальных стадиях деструкции ОВ почти на всей акватории озера и соответствовали невысокой трофности озерных вод (табл. 3). Снижение индекса трофности озерных вод происходило в августе 2002 г. и сентябре 2003 г. ИТ в эти периоды не превышал значений 3,28 и 3,9 соответственно. В малотрофных водах значения индекса составляют 10-100 и более (Абакумов и др., 1992).

Изменения коэффициента минерализации характеризуют динамику процесса деструкции органических веществ в водной среде: рост КМ свидетельствует о завершающих этапах деструкции ОВ. В целом, полученные значения КМ отражали слабую интенсивность процессов минерализации ОВ в озере,

что было обусловлено относительно невысокой численностью микроорганизмов, потреблявших минеральные формы азота. Максимально низкая степень минерализации органических веществ со значением КМ<0,07 в исследованный период была зафиксирована в сентябре 2003 г. при сезонном значительном ухудшении качества вод.

Таблица 3

Активность микробиологических процессов в оз. Тунайча

Станции отбора проб 2002 г. 2003 г.

май август ноябрь май сентябрь ноябрь

ИТ КМ ИТ КМ ИТ КМ ИТ КМ ИТ КМ ИТ КМ

61 - 3,13 0,34 2,33 - 15,1 0,94 3,9 0,01 9,0 1,33

19 - - 3,28 1,48 - - 211,0 0,06 - - 12,63 0,75

30 44,0 1,0 - - 3,5 - 58,2 3,41 3,32 0,001 8,0 0,33

41 9,5 2,0 1,34 0,57 - - 5,03 0,33 1,58 0,02 19,0 4,0

46 24,0 1,0 1,82 0,71 0,77 - 7,73 0,46 1,05 0,03 25,5 4,75

10 6,0 2,5 1,41 4,19 - - - - 2,75 0,07 7,27 2,43

1 2,26 1,21 2,75 0,38

16 - - - - 10,1 0,81 328,6 0,86 0,29 0,01 18,0 2,5

* - нет данных.

5.2. Морфологические и физиолого-биохимические характеристики гетеротрофных бактерий. Планктонные гетеротрофные бактерии были представлены в основном двумя формами клеток - палочковидными и кокковыми. Доминировали грамотрицательные палочки (до 95,8% у группы бактерий, растущих наРПА:10, и 96,2% у евтрофной группы). Большая часть штаммов планктонных бактерий обладала подвижностью. У бентосных гетеротрофных бактерий также преобладала палочковидная форма клеток (93,4%). Подвижность была отмечена у 43% штаммов. Основная часть планктонных и бентосных культур бактерий обладала высокой протеолитической активностью, слабо окисляла и ферментировала углеводы.

Морфофизиологическая структура планктонных и бентосных микробных сообществ озера, в которой доминировали палочковидные бактерии, соответствовала характеристике вод, полученной по показателям самоочищающей способности и численности гетеротрофных групп микроорганизмов. Известно, что преобладание в микробоценозах палочковидных микроорганизмов характерно для водоемов, где активно протекают начальные стадии деструкции органических веществ и низкие темпы минерализации (Микроорганизмы в экосистемах..., 2000), что является характерным для процессов самоочищения оз. Тунайча.

5.3. Нефтеокисляющие и фенолрезистентные микроорганизмы. По результатам микробной индикации повсеместного загрязнения озера нефтеугле-водородами и ароматическими соединениями не выявлено. Распространение

индикаторных нефтеокисляющих и фенолрезистентных микроорганизмов в приповерхностных водах и донных осадках было мозаичным (табл. 4). Показатели численности индикаторных групп были низкими, характерными для незагрязненных акваторий. Деятельность, в результате которой в экосистему озера могли бы поступать в значительных количествах техногенные фенолы и неф-теуглеводороды, в районе озера не ведется.

Таблица 4

Численность нефтеокисляющих и фенолрезистентных микроорганизмов в воде и донных отложениях оз. Тунайча в мае 2002 г.

Численность микроорганизмов, кл./мл (вода), кл./г (ДО)

Вид пробы станции отбора п роб

1 16 61 19 30 41 46 10

Нефтеокисляющие

Вода 50 10 0 380 10 0 0 0

до 320 0 0 - 80 0 121

Фенолрезистентные

до 0 0 200 - - 0 0 5600

* - нет данных.

Присутствие НОМ и ФРБ в структуре микробных комплексов можно связать с процессами самоочищения, главным образом от автохтонных органических соединений, которые продуцируются в озере в результате жизнедеятельности биоценоза.

Локальное повышение численности НОМ в поверхностных водах озера (ст. 19) могло вызвать кратковременное поступление нефтепродуктов от маломерного флота. В прибрежье (ст. 1, 10) причиной накопления загрязняющих веществ в ДО могли быть хозяйственные стоки.

Несмотря на то, что структура гетеротрофного сообщества достаточно устойчива, активность микробных комплексов оз. Тунайча подвержена сезонным изменениям, которые происходят под влиянием абиотических и биотических факторов среды, вследствие чего происходит повышение уровня трофности озерных вод.

ВЫВОДЫ

1. Уровень загрязнения заливов северо-восточного Сахалина преимущественно с техногенным характером загрязнения выше, чем заливов со смешанным типом поступления органических веществ от природных и антропогенных источников. По степени антропогенного влияния на исследованные экосистемы заливов их можно расположить в следующей последовательности: Ныйский > Чайво > Пилыун > Луньский.

2. Качество воды в зал. Анива подвержено сезонным изменениям. Высокий уровень евтрофирования прибрежной зоны весной и осенью обусловлен активностью микробных комплексов на биогеохимическом барьере в контактной зоне устья рек - устьевое взморье, особенностями поступления автохтонных и аллохтонных органических веществ, а также спецификой природных условий в заливе. Наиболее важным фактором влияния на уровень евтрофирования прибрежных вод является сток рек.

3. На современном этапе характер сезонной динамики численности планктонных и бентосных гетеротрофных микроорганизмов в оз. Тунайча достаточно устойчив. Однако при существующих динамике процессов самоочищения и активности микробных сообществ возможно сезонное евтрофирование экосистемы озера, обусловленное влиянием комплекса абиотических и биотических факторов среды.

4. Численность индикаторных групп микроорганизмов, принимающих участие в трансформации и деструкции нефтеуглеводородов различного происхождения, отражает характер их поступления и зависит от естественных механизмов функционирования экосистем заливов. Биологические процессы самоочищения, активный гидрологический режим под держивают уровень загрязнения, характерный для «малозагрязненных» акваторий, несмотря на хроническое поступление углеводородов.

5. Структура микробных комплексов и численность индикаторных групп микроорганизмов в заливах адекватно отражают изменение физико-химических условий, гидрологического режима, степень взаимодействия с морской средой и могут широко использоваться в качестве показателей для экспресс-методов оценки загрязнения воды и донных отложений углеводородами различного генезиса при проведении мониторинга их экологического состояния.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в рецензируемых научных журналах

1. Полтева А. В. Оценка качества вод прибрежной зоны залива Анива по микробиологическим показателям (о. Сахалин) / А. В. Полтева // Изв. ТИНРО. - 2008. -Т. 155.-С. 169-179.

2. Полтева А. В. Оценка фонового экологического состояния зал. Чайво (северовосточный Сахалин) / А. В. Полтева, Е. М. Латковская, А. В. Леонов И Водные ресурсы. - 2009. - Т. 36, № 1. - С. 89-101.

3. Полтева А. В. Оценка качества вод зал. Ныйский (северо-восточный Сахалин) летом 1999 г. по микробиологическим показателям / А. В. Полтева//Вопр. рыболовства. - 2009. - Т. 10, № 2. - С. 315-325.

Публикации в других научных изданиях и материалах конференций

4. Полтева А. В. Санитарно-показательные микроорганизмы - как индикаторы антропогенного влияния на морские экосистемы / А. В. Полтева // Прибрежное рыболовство-XXI век : Тез. междунар. науч.-практ. конф. (Ю-Сахалинск, 19-21 сентября 2001 г.). - Ю-Сахалинск: Сах. обл. книж. изд-во, 2001. - С. 92-93.

5. Полтева А. В. Некоторые результаты по изучению качества вод заливов северо-востока Сахалина микробиологическими методами / А. В. Полтева// Прибрежное рыболовство - XXI век : Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. (Ю-Сахалинск, 19-21 сентября 2001 г.) - Ю-Сахалинск: Сах. обл. книж. изд-во, 2001. - С. 93-94.

6. Полтева А. В. Гетеротрофная микрофлора микробных ценозов воды заливов северо-востока Сахалина / А. В. Полтева, Е. М. Латковская // Прибрежное рыболовство - XXI век : Материалы междунар. науч.-практ. конф. (Ю-Сахалинск, 19-21 сентября 2001 г.): Тр. СахНИРО. - Ю-Сах. : Сах. обл. книж. изд-во, 2002. -Т. 3, Ч. 2. - С. 329-334.

7. Полтева А. В. О результатах изучения санитарно-показательной микрофлоры заливов северо-востока Сахалина в 1998-1999 гг. / А. В. Полтева // Прибрежное рыболовство - XXI век : Материалы междунар. науч.-практ. конф. (Ю-Сахалинск, 19-21 сентября 2001 г.) : Тр. СахНИРО. - Ю-Сахалинск: Сах. обл. книж. изд-во,

2002. - Т. 3, Ч. 2. - С. 335-339.

8. Латковская Е. М. Особенности формирования качества воды в Луньском заливе (северо-восток Сахалина) / Е. М. Латковская, А. В. Полтева // Регионы нового освоения : состояние, потенциал, перспективы в начале третьего тысячелетия : Материалы междунар. науч.-практ. конф. (Хабаровск, 25-27 сентября 2002 г.). -Владивосток-Хабаровск, 2002. - Т. 1. - С. 165-168.

9. Polteva А. V. Microbiological estimation of ichthyofauna state in the Tunaicha lake (The Sakhalin Island) / A. V. Polteva, L. M. Kondratieva // Microorganisms in Ecosystems of Lakes, Rivers and Reservoirs / Abstracts of International Baical Symposium on Microbiology (September 8-13,2003, Irkutsk). - Irkutsk: Publishing House of Institute of Geography SB RAS, 2003. - P. 130.

10. Polteva A. V. Peculiaritis of plankton and bentos microbiocenoses structure in bay of north-east Sakhalin / A. V. Polteva // Microorganisms in Ecosystems of Lakes, Rivers and Reservoirs / Abstracts of International Baical Symposium on Microbiology (September 8-13, 2003, Irkutsk). - Irkutsk: Publishing House of Institute of Geography SB RAS, 2003.-P. 128.

11. Полтева А. В. Микробиологическая характеристика воды и донных отложений озера Тунайча / А. В. Полтева // Тр. СахНИРО. - Ю-Сахалинск: СахНИРО,

2003.-Т. 5.-С. 251-258.

12. Latkovskaya Е. М. Influence of hydrological and hydrochemical conditions on formation microbial communities of Chaivo Bay (northeast of Sakhalin) / E. M. Latkovskaya, A. V. Polteva // Abs. 12th Nor. Рас. Mar. Sci. Org. (PICES) Ann. Meet., October 10-18,2003, Seoul. Rep. of Korea. - P. 30-31.

13. Conditions of hydrobiological community formation in the lagoons of north-eastern Sakhalin Island / E. M. Latkovskaya, A. V. Polteva,T. A. Belan et al. //Abs. 12th Nor. Рас. Mar. Sci. Org. (PICES) Ann. Meet., October 10-18,2003, Seoul. Rep. ofKorea.-P. 31.

14. Characteristics of biota and its environmental on the Okhotsk Sea shelf along northeastern Sakhalin / N. V. Pecheneva, V. S. Labay, I. B. Piskunov et al. [... A. V. Polteva] // Proceedings of the 20th internetional symposium on Okhotsk Sea and sea ice, Mombetsu, Hokkaido, Japan, 20-25 February 2005. - Mombetsu, 2005. - P. 234-242.

15. Каськова В. О. Сезонная динамика концентрации нефтепродуктов и численности нефтеокисляющих микроорганизмов прибрежной зоны зал. Анива / В. О. Каськова, А. В. Полтева, Е. М. Латковская // Тр. СахНИРО - Ю-Сахалинск : СахНИРО, 2005. - Т. 7. - С. 375-384.

16. Полтева А. В. Индикаторные группы микроорганизмов прибрежной зоны зал. Анива (пос. Пригородное) / А. В. Полтева // Тр. СахНИРО. - Ю-Сахапинск : СахНИРО, 2005. - Т. 7. - С. 385-392.

17. Полтева А. В. Некоторые характеристики микробного сообщества оз. Ту-найча (южный Сахалин) / А. В. Полтева // Чтения памяти В. Я. Леванидова. - Владивосток: Дальнаука, 2005. - Вып. 3. - С. 192-199.

18. Латковская Е. М. Гидрохимические и микробиологические характеристики зал. Пильтун (северо-восток о. Сахалин) / Е. М. Латковская, А. В. Полтева // Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем: Материалы меж-дунар. науч. конф. (9-12 октября 2006 г.) - Ростов-на Дону, 2006. - С. 231-234.

19. Polteva А. V. Oil-oxidizing microorganisms in sea ice and under-ice water in the southern Sakhalin coastal zone / A. V. Polteva, V. M. Pishchalnik // 22nd International symposium on Okhotsk Sea and sea ice, 18-21 February, 2007. - Mombetsu, Hokkaido, Japan. 2007.-P. 155-157.

Подписано в печать 11.08.2009. Формат 60x84/16. О&ьем 1,5 усл. печ. л. Печать ризограф. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Сахалинском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии, г. Южно-Сахалинск, ул. Комсомольская, 196.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Полтева, Александра Владимировна

ВВЕДЕНИЕ. i

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ В ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ (литературный обзор).

1.1. Оценка экологического состояния водных экосистем.

1.2. Биоиндикация в экологическом мониторинге.

1.3. Микробиологическая индикация состояния водных экосистем.

1.4. Индикаторные группы микроорганизмов.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследований.

2.1.1. Заливы северо-востока о. Сахалин.

2.1.2. Залив Анива.

2.1.3. Озеро Тунайча.

2.2. Микробиологические методы исследований.-.

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ЗАЛИВАХ

СЕВЕРО-ВОСТОКА САХАЛИНА.

3.1. Залив Чайво.

3.2. Ныйскнй залив.

3.3. Залив Пильтун.

3.4. Луньский залив.

3.5. Микробная индикация загрязнения вод заливов тяжелыми металлами.

Глава 4. СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ИНДИКАТОРНЫХ

ГРУПП МИКРООРГАНИЗМОВ В ЗАЛИВЕ АНИВА.

4.1. Аммонифицирующие микроорганизмы.

4.2. Углеводородокисляющие микроорганизмы.

4.3. Санитарно-показательные микроорганизмы прибрежных вод и рек залива.

Глава 5. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ ЕВТРОФИРОВАНИЯ

ОЗ. ТУНАЙЧА.

5.1. Динамика численности планктонных и бентосных гетеротрофных микроорганизмов.

5.2. Морфологические и физиолого-биохимические характеристики гетеротрофных бактерий.

5.3. Нефтеокисляющие и фенолрезистентные бактерии.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микробиологическая оценка экологического состояния заливов острова Сахалин с различной антропогенной нагрузкой"

Комплексная оценка экологического состояния водных объектов предполагает использование различных методов исследований, в том числе и методов биоиндикации (Биоиндикация в мониторинге., 2007; Шорникова, 2007). Многие гидробионты (беспозвоночные, водоросли, рыба)1 довольно чутко реагируют на различного рода< изменения в окружающей среде. Микроорганизмы, сочетая'в себе свойства клетки, и организма, обладают более высокой скоростью реагирования на изменения5 условий* среды обитания. Быстрая* ответная реакция гетеротрофных микроорганизмов на поступление в.природные воды-загрязняющих веществ природного и антропогенного происхождения делает этот компонент водных биоценозов приоритетным,в-определении зон распространения различных поллютантов.

Актуальность использования* микробиологических методов для оценки экологического' состояния водных экосистем связана с быстрой реакцией планктонных микробных комплексов на их текущее состояние и возможностью диагностики ретроспективного загрязнения с использованием бактериобентоса. Для оценки качества водных объектов используются1 отдельные характеристики* микробных сообществ: структура» микробных комплексов, их способность к трансформации» и деструкции органических веществ, численность и соотношение отдельных эколого-физиологических групп, ферментативная активность отдельных штаммов микроорганизмов и др. Индикаторами загрязнения природных вод углеводородами различного генезиса служат углеводородокисляющие бактерии, фенолом - бактерии фенол-деструкторы (Димитриева, 1995; Динамика экосистем., 2000). Загрязнение тяжелыми металлами выявляют с помощью численности металлоустойчивых микроорганизмов (Димитриева, Безвербная, 2002). О степени евтрофикации водоемов судят по численности гетеротрофных микроорганизмов, использующих легкоокисляемые органические вещества (Кондратьева, 2001). Разработаны микробиологические подходы к индикации загрязнения водных экосистем стойкими углеводородами (Кондратьева и др., 2005; Кондратьева, 2007).

Микробная индикация как экспресс-метод более экономична, чем другие методы биотестирования. При экологическом мониторинге предлагается его опережающее использование, по результатам которого можно сделать выбор дальнейшего арсенала средств для анализа качества водной среды. Популяризации микробиологической индикации, и укреплению ее позиции в рамках экологического мониторинга во многом способствовало обострение экологической обстановки в ряде районов окраинных и внутренних морей Мирового океана, на крупных реках Сибири и Дальнего Востока, в связи с техногенными авариями и евтрофикацией водных экосистем при сбросе сточных вод, содержащих органические вещества различного строения», и устойчивых к деструкции. Концепция^микробной индикации загрязнения морских и пресноводных экосистем активно развивается (Безвербная и др., 2005; Кондратьева, 2005, 2007; Кондратьева и др., 2005; Дальневосточные моря., 2007; Бузолева и др., 2009; Полтева и др., 2009).

Методы микробной индикации были использованы нами для оценки' экологического состояния водных объектов1 о. Сахалин с различной .степенью антропогенной нагрузки: на северо-востоке острова*— заливов Ныйский, Пильтун, Чайво, Луньский, на юге - зал. Анива и оз. Тунайча.

С конца 90-х гг. прошлого столетия заливы северо-восточного побережья, и зал. Анива попали в зону активного строительства различных объектов! нефтегазового комплекса в связи с начавшейся' масштабной добычей углеводородных ресурсов на сахалинском шельфе. Как показывает мировой опыт, масштабы нефтегазовых проектов предполагают высокую степень экологического риска и связаны с вероятностью» нарушения» стабильности функционирования^ наземных и водных экосистем. Освоение морских нефтегазовых месторождений в настоящее время не может осуществляться без техногенного влияния на морскую среду (Патин, 1997), неизбежным следствием которого является загрязнение водной среды высокоминерализованными сточными водами, сырой нефтью, химическими реагентами, биогенными- веществами. Первые чрезвычайные ситуации, связанные с аварийными разливами добываемой и транспортируемой нефти, были зафиксированы и в прибрежных водах острова Сахалин.

В настоящее время в заливах Сахалина сталкиваются интересы рыбодобывающей и нефтегазодобывающей отраслей, а на севере-востоке — и местного коренного населения, занимающегося традиционным рыбным промыслом. В1 связи, с этим- состояние экосистем, заливов, выступающих в. роли специфических экотонов, функционирующих под влиянием речного стока, и морских приливно-отливных явлений; вызывает огромный интерес ученых, природоохранных служб и общественности. Нефтяные компании- ведут ведомственный мониторинг- на всех стадиях процесса добычи и транспортировки на своих лицензионных участках.

Актуальность исследований. Гидробиологические исследования^ экологического состояния заливов1 северо-востока,острова Сахалин были начаты в конце 90-х гг. Актуальность изучения мелководных акваторий лагунного полузакрытого и закрытого-типа,обусловлена их уникальностью и повышенной, уязвимостью. Уникальность^ данных водоемов определяется', высокой, биопродуктивностью и рыбохозяйственнош значимостью; уязвимость - их небольшим размером; неустойчивостью структурных показателей! сообществ гидробионтов в условиях, переходных (контактных) зон - солоноватоводных и распресненных; наличием хозяйственной- деятельности' и растущим уровнем антропогенного воздействия.1

Активное изучение природной среды в заливе Анива, начиная с 2003 г., было* инициировано- вмешательством' человека в, функционирование природного комплекса в связи со строительством, одного^ из, крупнейших в* мире и первого в нашей стране завода по сжижению газа и нефтеналивного терминала. Актуальность исследований в озросла в связи с тем, что залив является акваторией с оптимальными, параметрами для создания хозяйств по культивированию-промысловых водорослей, беспозвоночных, рыб и других организмов, для, которых качество вод является залогом успешного разведения.

Всесторонние комплексные исследования-в заливах северо-востока и в зал. Анива были организованы для- оценки исходного состояния их экосистем перед началом долговременного антропогенного воздействия на фоне уже существующего хозяйственного освоения. Ранее были получены сведения по гидробиологии, геоморфологии и геохимии (Бровко и др., 2002; Кафанов и др., 2003). Эпизодически проводились исследования бактериального населения некоторых заливов- (Обзор экологического., 1992; Димитриева и др., 2001; Полтева, 2001).

Особый интерес к исследованиям оз. Тунайча возник в связи с изменениями, происходящими в его экосистеме, причиной которых стало нарушение естественного гидрологического режима в результате строительства моста и дамбы в 70-е годы в протоке, соединявшей озеро с морем. Из-за обмеления протоки, был нарушен свободный доступ морских вод, который определял солоноватоводный статус экосистемы озера. Изменение гидрологического режима повлекло за собой опреснение вод в оз. Тунайча.

Экологические исследования озера были начаты вскоре после строительства моста. Однако эти исследования были нерегулярными, посвящались> в основном вопросам геоэкологии, а также сбору и обработке проб фито-, зоопланктона и бентоса (Усова и др;, 1980; Демин, Клюканов, 1991). Проводились наблюдения за процессами зарастания озера. Изучению микробного сообщества, принимающего непосредственное участие в процессах евтрофирования водоема, внимания^ не уделялось. В- связи с эпизодичностью ранее проводимых исследований, озера, в начале 2000-х гг. руководством Сахалинской области были инициированы .работы по изучению' современного состояния озера, которое является» памятником природы.Сахалинской области.

Комплексный подход к исследованию заливов северо-востока и юга острова Сахалин, находящихся в различной стадии антропогенного преобразования, определил актуальность исследования внутриводоемных процессов формирования качества воды в их экосистемах при участии микробных сообществ. Исследование микробных комплексов — ведущего редуцирующего звена гидробиоценозов, является чрезвычайно важной задачей для выявления общих закономерностей функционирования водных экосистем, процессов их самоочищения, особенно при интенсивном антропогенном воздействии.

В целом, актуальность проведения микробиологических исследований, результаты которых представлены в данной работе, была обусловлена недостаточной изученностью факторов формирования качества воды в различных водных экосистемах о. Сахалин и необходимостью оценки исходного состояния среды перед началом долговременного антропогенного воздействия в условиях уже существующего. Полученные данные дополняют общую характеристику трофической структуры биоценозов, знания о которой в совокупности с гидрологическими и гидрохимическими параметрами позволяют адекватно оценить экологическую ситуацию в водных экосистемах и прогнозировать дальнейшее их развитие.

Цель настоящей работы — оценить методом микробиологической индикации экологическое состояние заливов о. Сахалин, различающихся характером водообмена с морскими акваториями и уровнем антропогенного воздействия.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выявить микробиологические особенности формирования качества воды в контактных зонах (устья рек - устьевое взморье, залив — море, вода - донные отложения) заливов о. Сахалин и уровень их евтрофирования.

4. Установить взаимосвязь между структурой микробных комплексов и характером загрязнения заливов нефтеуглеводородами и ароматическимт соединениями различного генезиса.

Защищаемые положения.

1. Уровень евтрофирования заливов северо-востока о. Сахалин определяется активностью микробиологических процессов, происходящих на биогеохимическом барьере в контактных зонах устья рек - устьевое взморье, залив - море, вода — донные отложения.

3. При существующем режиме водообмена оз. Тунайча с морской средой и характере микробиологических процессов возрастает уровень сезонного евтрофирования в. его экосистеме, обусловливаемый комплексом абиотических и-биотических факторов.

Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые были получены-сведения о самоочищающей способности, а также данные по сезонной и межгодовой- динамике численности различных эколого-трофических групп f микроорганизмов оз. Тунайча.

Дана оценка фонового экологического состояния заливов северо-востока о. Сахалин: Ныйский, Луньский, Чайво и Пильтун.

С использованием индикаторных групп микроорганизмов показан уровень, загрязнения заливов о; Сахалин легкодоступными» органическими-* веществами, нефтеуглеводородными и ароматическими соединениями различного генезиса.

Оценена-роль микробиологических факторов, влияющих на формирование качества-воды в зал. Анива. Проанализированы особенности влияния абиотических и биотических факторов среды на сезонное евтрофирование прибрежных вод.

Полученные материалы, исследования!' структуры^ микробных сообществ, в заливах с различной антропогенной нагрузкой- могут быть использованы» для создания и развития теоретических моделей функционирования водных экосистем в условиях загрязнения.

Практическая- значимость работ. Результаты исследований использовались в природоохранных структурах, на рабочих совещаниях, встречах, посвященных рассмотрению чрезвычайных ситуаций, востребованы нефтедобывающими' компаниями,' для? которых вопросы* экологической безопасности при добыче и переработке нефти и газа являются приоритетными в проводимой политике.

Данные по микробной индикации загрязнения заливов могут быть полезными при выборе оптимального по параметрам микробиологической безопасности участка для вылова водных биологических ресурсов, и создания хозяйств по марикультуре.

Материалы диссертации были включены в лекционной и практический курс по1 экологии микроорганизмов для студентов, обучающихся по специальности «экология» в Сахалинском государственном университете.

Апробация4 результатов: диссертации;, Основные положения диссертационной' работы представлялись и обсуждались, на региональной конференции студентов^ аспирантов и молодых ученых по актуальным проблемам морской биологии и экологии- (Владивосток, 1998), совещании?Государственного комитета, по охране окружающей: среды по Сахалинской' области (Южно-Сахалинск, 1999); на международных научных и научно-практических конференциях. «Прибрежное рыболовство* - XXI век» (Южно-Сахалинск,, 2001), «Регионы нового освоения:: состояние, потенциал, перспективы» в начале третьего тысячелетия» (Хабаровск, 2002); «Проблемы, устойчивого функционирования* водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону,. 2006), XII международной конференции Северо-Тихоокеанскойшорскошнаучной организации (PICES) (Seoul;. Korea, 2003);, международном: Байкальском: симпозиуме по микробиологии IBSM-2003 «Микроорганизмы^ экосистемах:озер; рек, ,водохранилищ» (Иркутск^ 2003); 22-м международном; симпозиуме: по Охотскому морю (Mombetsu, Japan;.' 2007), на. Третьих чтениях памяти: В. Я. Леванидова. (Владивосток,. 2005), заседаниях ученых советов ФГУП «СахГШРО» (1999-2007).

Личный вклада автора. Диссертационная; работа, является результатом 7-летних исследований? автора;, выполненных: в рамках комплексных проектов в. экспедиционных и лабораторных, условиях. Фактические микробиологические данные получены лично- автором: при непосредственном- участии: в сборах и: обработке проб и анализе, полученных результатов.

Публикации. По теме диссертации; опубликовано 19 работ, в том числе три статьи:в журналах, включенных в список ВАК.

Структура ишбъем/диссертации. Основной материал диссертации изложен на 185 страницах текста и состоит из введения; пяти? глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа, содержит 19 таблиц и 42. рисунка. Список литературы включает 268 источников, в том числе: 67 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Полтева, Александра Владимировна

выводы

1. Уровень загрязнения заливов северо-восточного Сахалина, преимущественно с техногенным характером загрязнения выше, чем заливов со смешанным типом поступления органических веществ от природных и антропогенных источников. По степени антропогенного влияния на исследованные экосистемы заливов их можно расположить в следующей последовательности: Ныйский > Чайво > Пильтун > Луньский.

2. Качество воды в зал. Анива подвержено сезонным изменениям. Высокий уровень евтрофирования прибрежной зоны весной и осенью обусловлен активностью микробных комплексов на биогеохимическом барьере в контактной зоне устья рек — устьевое взморье, особенностями поступления автохтонных и аллохтонных органических веществ, а также спецификой природных условий в заливе. Наиболее важным фактором влияния на уровень евтрофирования прибрежных вод является сток рек.

4. Численность индикаторных групп микроорганизмов, принимающих участие в трансформации и деструкции нефтеуглеводородов различного происхождения, отражает характер их поступления и зависит от естественных механизмов функционирования экосистем заливов. Биологические процессы самоочищения, активный гидрологический режим поддерживают уровень загрязнения, характерный для «малозагрязненных» акваторий, несмотря на хроническое поступление углеводородов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования микробных комплексов в заливах Ныйский, Чайво, Пильтун, Луньский, Анива и в оз. Тунайча острова Сахалин показали, что все исследованные заливы можно отнести к водным экосистемам с невысоким уровнем евтрофирования вод, а большую часть акваторий заливов можно охарактеризовать как олиго-мезотрофную. Однако микробная индикация показала, что во всех заливах формировались условия, при которых сезонно, локально или повсеместно происходило повышение трофности вод. Участки с высоким содержанием легкоокисляемых органических веществ, характерным для полисапробных вод, были зафиксированы в приустьевой' зоне р. Даги, в зал. Ныйский, в кутовой части Луньского залива, где собираются стоки сразу нескольких мелких речек (ст. 9), на участках заливов с илистыми донными отложениями среди зарослей макрофитов (ст. 4, зал. Ныйский), на мелководье с обогащенными детритом донными осадками (ст. 4, зал. Пильтун). Подтверждением существования риска повышения уровня евтрофирования заливов северо-востока при дополнительном обогащении вод органическими веществами и биогенными элементами может служить чрезвычайная ситуация, сложившаяся в зал. Пильтун в 1999 г. при прогреве вод до 22°С, когда качество воды в приустьевой части р. Сабо изменилось до полисапробного и привело к замору рыбы.

В зал. Анива сезонному евтрофированию подвержена, главным образом, прибрежная часть, которая принимает на себя разнообразные стоки, несущие органические вещества различного генезиса. Основную угрозу для гидробионтов представляют хозяйственно-бытовые стоки поселков и городов, большая часть которых не подвергается предварительной очистке. В зал. Анива впадает 29 рек и более 300 малых водотоков (Пищальник, 1990), многие из которых протекают через крупные населенные пункты, вынося в залив продукты человеческой деятельности. Так, канализационные сети городов Анива и Корсаков изношены до 70%, в результате чего параметры сточных вод не соответствуют нормативным требованиям. Например, после прохождения через очистные сооружения г. Анива, показатели сточных вод превышают нормативы по взвешенным веществам в 3,25 раза, БПК5 - в 2,23 раза, АПАВ - в 1,5 раза, солям аммония — в 3 раза, фенолам - в 10 раз (Доклад «О состоянии.», 2003).

Евтрофикация любого внутреннего водоема - процесс неизбежный. Время, за которое происходит естественное изменение трофности водоема, исчисляется веками. Однако антропогенный фактор может существенно ускорить этот процесс. Подобное происходит в оз. Тунайча, где в результате неграмотно спроектированного и построенного моста нарушился водообмен между озером и морем через протоку Красноармейская. О глубоких изменениях, произошедших в функционировании оз. Тунайча с момента строительства моста в 70-е годы прошлого столетия, свидетельствуют формирование застойной анаэробной зоны, увеличение концентраций сероводорода в придонных слоях озера, а также практически полное доминирование пресноводных видов в составе зоопланктонного сообщества, обнаружение в структуре фито- и зоопланктона видов-индикаторов, появление которых свидетельствует об евтрофировании вод (Заварзин, 2003; Мотылькова, Коновалова, 2003). Изучение структуры микробных комплексов также подтвердило сезонное евтрофирование этого уникального озера.

В целом, проведенные исследования показали, что естественные механизмы функционирования заливов, включая биологические процессы самоочищения при-участии микробных комплексов, и активная гидрология поддерживают качество вод заливов на уровне, характерном для малотрофных водоемов. Несмотря на хроническое поступление загрязняющих веществ различного происхождения, по уровню загрязнения углеводородными соединениями акватории этих заливов можно отнести к «малозагрязненным». При освоении морских месторождений углеводородного сырья на шельфе Охотского моря в районе северо-восточного Сахалина и на юге острова предполагается строительство и последующая эксплуатация различных объектов нефтегазового комплекса, которые будут располагаться на акватории заливов или в непосредственной близости от них, в результате чего существует экологический риск загрязнения заливов углеводородами нефти, техническими растворами, и как следствие, повышения уровня их евтрофирования. Как показали исследования в районах интенсивных разработок нефти и газа, в водоемах с высоким уровнем уже существующего фонового загрязнения вновь поступающие токсичные соединения вызывают более серьезные нарушения в функционировании водных биоценозов, нарушается целостность экосистемы, накапливаются токсичные продукты трансформации или промежуточные соединения незавершенных природных циклов (Патин, 1997). В итоге несбалансированного преобразования поступающих в избытке разнообразных соединений и веществ происходит нарушение биологического равновесия в водных экосистемах, изменяются трофическая структура сообществ, соотношение между продукционными и деструкционными процессами, возрастают темпы евтрофирования.

Для сохранения существующих в заливах механизмов естественного функционирования, позволяющих справляться с загрязнением органическими веществами различного происхождения и сдерживать евтрофирование экосистем, необходимо усилить контроль за компаниями на всех этапах строительства и эксплуатации объектов нефтегазодобывающего комплекса, а также обязать их соблюдать все требования, которые предъявляются органами по охране окружающей среды и природопользованию, включая основы экологического законодательства РФ. Прежде всего, необходимо минимизировать сбросы различных органических веществ (отработанных растворов, промывных жидкостей и т. п.), загрязнение которыми стимулирует развитие микроорганизмов--деструкторов. Их деятельность приводит к обогащению вод биогенными элементами, что провоцирует начало процессов евтрофирования экосистем заливов.

Для предотвращения дальнейшего евтрофирования оз. Тунайча необходимо минимизировать уровень поступления аллохтонных ОВ антропогенного происхождения и восстановить естественный контакт озера с морской средой, нарушенный при строительстве гидротехнического сооружения (дамбы), в результате которого прекратился сток пресных вод в море и свободный доступ морских вод в озеро. Единственным радикальным способом восстановления естественных механизмов функционирования озера является изменение конструкции моста, которая должна быть такова, чтобы охватывать всю пойменную зону и не препятствовать стоку паводковых вод.

Важным элементом экологической оценки состояния заливов должен стать мониторинг сезонных процессов, так как нарушения в сезонной динамике могут сигнализировать об изменении параметров экосистемы, что может быть прежде всего следствием антропогенного прессинга. Очевидно, что в структуре мониторинга сезонных явлений наиболее информативны популяции с коротким жизненным циклом и высокой воспроизводительной способностью. Именно такими популяциями представлено микробное сообщество, и анализ его сезонной динамики весьма информативен.

В качестве метода оперативного контроля при экологическом мониторинге можно использовать метод микробной индикации, хорошо зарекомендовавший себя при оценке экологического состояния различных водных объектов Приамурья, Приморья, Дальнего Востока и Сахалина. Использовать микробиологические исследования целесообразно на начальных этапах экологических исследований для получения предварительной оценки и выявлении зон загрязнения. К достоинствам метода можно отнести его экономичность, поскольку при микробиологических исследованиях не используются дорогостоящие химические реактивы и оборудование. Быстрый рост гетеротрофных бактерий позволяет получить ответ о степени загрязнения экосистемы легкоокисляемыми органическими веществами уже через 2—3 суток.

Полученные в ходе наших исследований данные по уровню евтрофирования-и численности индикаторных групп микроорганизмов заливов северо-востока и юга острова можно использовать в качестве «фоновых» для дальнейшей оценки состояния и качества воды в них.

В целом, реализация нефтегазовых проектов на о. Сахалин и его прибрежных акваториях должна осуществляться с минимальными воздействиями на окружающую среду для сохранения биологического разнообразия уникальных экосистем заливов и соблюдения баланса интересов рыбохозяйственной и нефтегазодобывающей отраслей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Полтева, Александра Владимировна, Южно-Сахалинск

1. Атлас Сахалинской области. -М.: ГУГК при СМ СССР, 1967. 135 с.

2. Атлас ФИНЭКО. Сахалинская область. Ресурсы и экономика. -Ю-Сахалинск: Сахалинское областное книжное издательство. Приложение к картам, 1994.-230 с.

3. Афанасьев С. А. Развитие европейских подходов к биологической оценке состояния гидроэкоснстем в мониторинге рек Украины // Гидробиол. журнал. -2001.- № 5. С.3-18.

4. Батанина Е. В. Бактериальное сообщество донных отложений водохранилища Бугач и его роль в оценке качества среды: Автореф. дис. канд. биол. наук. Красноярск, 2008. 6 с.

5. Безвербная И. П. Отклик микроорганизмов прибрежных акваторий Приморья на присутствие в среде тяжелых металлов: Автореф. дис. канд. биол. наук. Владивосток, 2002. 26 с.

6. Безвербная И. П., Бузолева Л. С., Христофорова Н. К. Металлустойчивые гетеротрофные бактерии в прибрежных акваториях Приморья // Биология моря-2005. Т. 31, № 2. - С. 89-93.

7. Безвербная И. П., Димитриева Г. Ю., Тазаки К., Ватанабе X. Опыт оценки качества прибрежных морских вод Приморья на основе микробной индикации // Водные ресурсы. 2003. - Т. 30, № 2. - С. 222-231.

8. Безопасность России. Экологическая диагностика / Под ред. чл.-корр. РАН В. В. Клюева. М.: МГФ «Знание», «Машиностроение», 2000. 496 с.

9. Беленева И. А. Оценка уровня зараженности некоторых морских гидробионтов залива Петра Великого патогенными бактериями. В кн.: Реакция морской биоты на изменения природной среды и климата. Владивосток: Дальнаука, 2007. - С.91-103.

10. Биоиндикация,: в.: мониторинге пресноводных; экосистем.' Сб. материалов междунар. конф.- СПб.: ЛЕМА, 2007. 338 с.

11. Богатов; В: В1. Экология: речных; сообществ российского^Дальнего- Востока: -Владивосток: Далытука, 1994. -210 с.

12. Брень Н. В. Использование беспозвоночных для , мониторинга? загрязнений водных экосистем тяжелыми металлами: // Гидр о oi юл. журнал. 1999: -Г. 35, № 4. - С. 75-87.

13. Бровко: П: Ф;, Микишин? Ю. А.,, Рыбаков В. Ф:, Володарский A'., II., Герентьев II. С.,. Токарчук Т. Н. Лагуны Сахалина. Владивосток: Изд-во Дальневосточного;ун-та,' 2002. - 80 с.

14. Вербина I I. М: Гидромикробиология с. основами общей: микробиологии. -М.: Пищеваящромышленность,.1980: 288?с.

15. Вотинцев К. К. Формирование: качества1, воды: озера Байкал: // Гидробиол. журнал. 1986. - Т. 22, № 41-С: 3-9;

16. Гаретова; Л. А. Микробиологическая^ деструкция» органического вещества в ? малых; водотоках; Северного Сихоте-Алиня // Чтениям памяти- В. Я; Леванидова.-Владивос гок: Дальнаука. 2003. - Вып. 2. - С. 304-310:

17. Геоэкология: шельфа: и береговi морей; России: / Иод ред. действительного члена РАЕН; профШ. А. Айбулатова. МС: Ноосфера^ 2001. - 4281с:

18. ГОСТ 17.1.2Ю4-77. Охрана природы, гидросфера. Показатели» состояния и-правила таксации рыбохозяйственных водных объектов: М.: Го с ком. стандартов Совета Мин. СССР;; 1977. 18 с.

19. Григорьева Л. В! Энтеровирусы во внешней среде. —М;: Наука, 1968; 100 с.

20. Гусев М. В., Минеева JI. А. Микробиология. М.: МГУ, 1992. - 448 с.

21. Дальневосточные моря России: в 4 кн. / гл. ред. В. А'. Акуличев; Тихоокеан. Океанол. ин-т им. В. И. Ильичева ДВО РАН. М.: Наука, 2007. Кн. 2. Исследования морских экосистем и биоресурсов / отв. ред. В. П. Челомин. - 2007. - 699 с.

22. Дзюбан А. Н. Бактериобентос водохранилищ верхней Волги как показатель экологического состояния водоемов // Водные ресурсы. — 2003. Т. 30, № 6. - С. 741-749.

23. Дзюбан А. Н. Экологическое состояние Шекснинского водохранилища: оценка на основе микробиологических исследований // Водные ресурсы. — 2005.-Т. 32, № 1.-С. 70-78.

24. Дзюбан А. Н., Косолапов Д. Б., Кузнецова И. А. Оценка экологического состояния водохранилищ Верхней Волги по критериям бактериобентоса // Биотехнологические проблемы бассейна Верхней Волги. Ярославль: ЯрГУ, 1998.-С. 43-49.

25. Дзюбан А. Н., Косолапов Д. Б., Кузнецова И. А. Микробиологические процессы в Горьковском водохранилище // Водные ресурсы. — 2001. — Т. 28, № 1. -С. 47-57.

26. Дивавин И. А., Копытов Ю. П. Исследование некоторых биохимических аспектов биодеградации углеводородов в условиях комбинированного загрязнения// Всесоюз. совещ. «Проблемы охраны морской среды»: Тез. докл. Калининград, 1977. — С. 31-33.

27. Дпмитриева Г. Ю. Микроорганизмы-биоиндикаторы фенольного загрязнения прибрежной морской среды // Биология моря. — 1995. Т. 21, № 6. — С. 407-411.

28. Димитриева>Г. Ю. Планктонные и эпнфитные микроорганизмы: индикация и стабилизация прибрежных морских экосистем: Дис. д-ра биол. наук. Владивосток, 1999.-408 с.

29. Димитриева Г. Ю., Димитриев С. М. Симбиотическая микрофлора бурых водорослей рода* Laminaria как биоиндикатор экологического* состояния прибрежные ламинариевых биоценозов // Биология моря. 1996. - Т. 22, № 5. -С. 300-305.

30. Димитриева F. Ю., Христофорова Н. К., Дроздовская О. А., Тювелева^Е. Е., Димитриев С. М., Шевченко JI. С. и* др. Детоксикация фенола микроорганизмами прибрежной?зоны моря // Микробиология. 1999. - Т. 68, № 3. - С. 103-113.

31. Димитриева Г. Ю., Безвербная W. П., Христофорова Н. К. Микробная индикация возможный подход для мониторинга тяжелых металлов в дальневосточных морях // Известия ТИНРО. - 2001'. - Т. 128: - С. 719-736.

32. Димитриева Г. Ю., Безвербная И. П. Микробная индикация*- эффективный инструмент для мониторинга загрязнения* прибрежных морских вод тяжелыми металлами // Океанология. 2002. - Т. 42, № 3. - С. 408^115.

33. Динамика экосистем Берингова и Чукотского морей / Израэль Ю. А., Цыбань А. В., Гребмайер Дж. и др. М.: Наука, 2000. - 357 с.

34. Доклад «О состоянии окружающей природной среды в Сахалинской области в 1999'году». — Ю-Сахалинск: Государственный комитет по охране окружающей среды Сахалинской области Госкомэкологии РФ; 20001 284 с.

35. Доклад «О состоянии окружающей природной1 среды в Сахалинской области в 2002 году» Ю-Сахалинск: Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР РФ по Сахалинской области, 2003. - 247 с.

36. Дроздовская О. А. Поиск микроорганизмов — индикаторов и деструкторов фенолов в прибрежных водах дальневосточных морей: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Владивосток, 2000. 24 с.

37. Жукинский В. Н., Оксиюк О. П., Олейник Г. Н., Кошелева С. И. Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журнал. 1981. - Т. 17, № 2. - С. 38^19.

38. Журавель Е. В., Безвербная И. П., Бузолева JI. С. Микробная индикация загрязнения прибрежных вод Охотского моря и Авачинской бухты // Биология моря. 2004. - Т. 30, № 2. - С. 138-142.

39. Заварзин Д. С. Сезонная динамика зоопланктона озера Тунайча (Южный Сахалин) // Труды СахНИРО. 2003. - Т. 3. - С. 106-112.

40. Зверысова JI. М., Тарасюк С. Н., Пушникова Г. М. и др. Биологические ресурсы Охотского моря у северо-восточного побережья Сахалина. Отчет о НИР. Ю-Сахалинск: СахТИНРО, 1995. 125 с.

41. Израэль Ю. А., Цыбань А. В. Антопогенная экология океана. JL: Гидрометеоиздат, 1989. - 520 с.

42. Ильин Г. В., Хрусталев Ю. П., Дале С. Нефтяное загрязнение донных отложений / Кольский залив: океанография, биология, экосистемы, поллютанты. -Апатиты: РАН КНЦ ММБИ, 1997. С. 179-186.

43. Ильинский В. В., Измайлов В. В. Процессы естественного очищения арктических вод и льдов от нефтяных углеводородов и роль в них микроорганизмов: годовой цикл натурных наблюдений // Труды ГОИН. — 1992. -Вып. 203.-С. 91-101.

44. Инкина Г. А. Бактериобентос озер Нарочанской группы // Водные ресурсы. -1992.-№ 1.-С. 84-88.

45. Исследование экосистем Берингова и Чукотского морей / Под ред. Ю. А. Израэля, А. В. Цыбань Вып. 3. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 654 с.

46. Курильском регионе и сопредельных акваториях. Южно-Сахалинск: Труды СахНИРО, 2007. - Т. 9. - С. 295-324.

47. Каретникова Е. А. Оценка экологического риска фенольного загрязнениям водных экосистем: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Хабаровск, изд-во ИВЭП ДВО РАН, 2002. -22 с.

48. Каретникова Е. А., Волынцев Е. И. Деструкция фенолов микробными сообществами экосистемы реки Амур / Геохимические и эколого-биогеохимические исследования в Приамурье. Владивосток, 2000. - Вып. 10. -С. 159-164.

49. Кафанов А. И., Лабай В. С., Печенева Н. В. Биота и сообщества макробентоса лагун северо-восточного Сахалина. Южно-Сахалинск: Сахалинский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 2003. — 176 с.

50. Квасников Е. И., Клюшникова Т. М. Микроорганизмы деструкторы нефти в водных бассейнах. - Киев: Наукова-думка, 1981. - 132 с.

51. Кириенко Н. И:, Медведь В. А., Шевченко Т. Ф. Особенности реакции планктонных водорослей на экстрактивные вещества корневища кубышки желтой' Nuphar Lutea II Гидробиол. журнал. 2006. - Т. 42, № 2. - С. 66-77.

52. Коженкова С. И. Мониторинг состояния прибрежно-морских вод Приморья по содержания тяжелых металлов в бурых водорослях: Автореф. дис. канд. биол. наук. Владивосток, Дальневост. ун-т, 2000. -22 с.

53. Кондратьева Л. М. Экологический потенциал морских микроорганизмов: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Хабаровск, 1996.-43 с.

54. Кондратьева Л. М. Вторичное загрязнение водных экосистем // Водные ресурсы. -2000. Т. 27, № 2. - С. 221-231.

55. Кондратьева Л. М. Микробиологические исследования экологического состояния реки Амур // Вестник ДВО РАН. 2001. - № 1. - С. 57-72.

56. Кондратьева JI. M.f Экологический риск загрязнения водных экосистем — Владивосток: Дальнаука, 2005. —299 с.

57. Кондратьева Л. М., Каретникова Е. А. Микробиологическая характеристика природных вод Амурского лимана // Амур на рубеже веков. Ресурсы, проблемы, перспективы: Мат. междунар. науч. конф. Хабаровск, 1999. С. 86-88.

58. Кондратьева Л. М., Гаретова Л. А. Влияние пожаров на евтрофирование водных экосистем // Чтения памяти В. Я. Леванидова. Владивосток: Дальнаука, 2001.-Вып. 1.-С. 65-75.

59. Кондратьева Л. М., Каретникова Е. А., Рапопорт В. Л: Деструкция фенольных соединений микробными сообществами Амурского лимана // Биология моря. 2001. - Т. 27, № 6. - С. 407-415.

60. Кондратьева Л. М., Чухлебова Л. М. Роль микробных комплексов в формировании качества воды в Бурейском и Зейском водохранилищах // Чтения памяти В. Я. Леванидова. Владивосток: Дальнаука, 2005. - Вып. 3. - С. 166-173.

61. Коновалова Г. В. Микро- и нанопланктон Амурского залива зимой // Прибреж. планктон и бентос северной части Японского моря. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. - С. 6-7.

62. Копылов А. И., Крылова И. Н., Косолапов Д. Б., Масленникова Т. С. Микробиологическая характеристика воды Иваньковского водохранилища // Водные ресурсы. 2000. - Т. 27, № 6. - С. 728-734.

63. Коронелли Т. В. Поступление углеводородов в клетки микроорганизмов // Успехи микробиологии. 1980. - Вып. 15. - С. 99-107.

64. Коронелли- Т. BL, Ильинский В. В., Дермичева С. Г., Комарова Т. И., Беляева А. Н., Филиппова 3: О., Розынов Б. В. Углеводородокисляющие микроорганизмы арктических вод и льдов // Известия АН СССР. Сер. биол. 1989. -№ 4. - С. 581-587.

65. Красавцев В. Б. Экологический отчет по северо-восточному шельфу о. Сахалин «Гидрохимические и гидробиологические исследования». Ю-Сахалинск, Дальневосточная морская инженерно-геологическая экспедиция. 1991.-177 с.

66. Красикова В. И., Сабиров Р. Н., Сабирова Н. Д. и др. Современное состояние и изменения экосистем Сахалина под влиянием природных и антропогенных факторов // Отчет о НИР. Ю-Сахалинск: РАН ДВО ИМГиГ, 1995. Часть 2.-178 с.

67. Крисс А. Е. Микробиологическая океанография. — М.: Наука, 1976. 272 с.

68. Куликова И. Ю. Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения: Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 2004. 24 с.

69. Куликова И. Ю. Микробиологическая оценка вод Северного Каспия в условиях освоения месторождений углеводородного сырья // Электронный научный журнал «Исследовано в России». 2005. - С. 1190-1198. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/148.pdf

70. Лабай В. С., Роготнев М. Г. Состав, структура и сезонная динамика макробентоса озера Тунайча (южный Сахалин) // Чтения памяти В. Я. Леванидова — Владивосток: Дальнаука, 2005. Вып. 3. - С. 62-94.

71. Лабинская А. С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина, 1978. 392 с.

72. Ларцева А Г" В. Рыбы и гидробионты переносчики возбудителей инфекционных заболеваний человека. - Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2003. - 100 с.

73. Ларцева Л. В., Катунин Д. Н. Микрофлора рыб биоиндикатор загрязнения дельты Волги. - М.: Водные биоресурсы, воспроизводство и экология. - 1993. -С. 7-27.

74. Латковская Е. М. Химико-экологическая оценка заливов северо-востока Сахалина: хлорорганические пестициды и тяжелые металлы: Автореф. дис. канд. биол. наук. Владивосток. 2000. - 26 с.

75. Леванидов В. Я. Экосистемы лососевых рек Дальнего востока // Беспозвоночные животные в экосистемах лососевых рек Дальнего Востока: Сб. научн. ст. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1981. - С. 3-21.

76. Левич А. П. Биотическая концепция контроля природной среды // Докл. РАН. 1994. - Т. 337, № 2. - С. 280-286.

77. Лоранский Д. Н., Раскин Б. М., Алфимов Н. Н. Санитарная охрана моря. — М.: Медицина, 1975. 166 с.

78. Малиновская Т. М., Христофорова Н. К. Характеристика прибрежных вод Южных Курил по содержанию микроэлементов в организмах-индикаторах // Биология моря. 1997. - Т. 23, № 4. - С. 239-246.

79. Марголина Г. JI. Микробиологические процессы деструкции в пресноводных водоемах. М.: Наука, 1989: 120 с.

80. Матаруева И. А., Матаруев О: Г. Микробиологическая характеристика озера Малая, Шарга в связи с особенностями его гидрохимического1 режима // Известия ТИНРО: 1972. - Т. 77. - С. 160-168.

81. Мельникова С. Е. Санитарно-микробио логическое состояние и динамика содержания^ металлов в- мидиях Белого и Черного, морей в летний и- осенний периоды // Вопросы рыболовства. 2005. - Т. 6, № 3 (23). - С. 533-550.

82. Методические указания по микробиологическим, исследованиям при изучении загрязнения водоемов. Л!: ГосНИОРХ, 1975. - 19 с.

83. Микишин Ю. А., Рыбаков В. Ф., Бровко П. Ф. Южный Сахалин. Озеро Тунайча // История озер Севера Азии. СПб.: Наука, 1995. - С. 112-120.

84. Микроорганизмы в экосистемах Приамурья / Под ред. Л. М: Кондратьевой -Владивосток: Дальнаука, 2000. — 198 с.

85. Миронов О. Г. О роли микроорганизмов, растущих на нефти, в самоочищении и. индикации нефтяных загрязнений в море // Океанология. -1970. Т. 10, № 5. - С. 820-827.

86. Миронов О. Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. — Киев: Наукова думка, 1971.-233 с.

87. Миронов О. Г. Санитарно-биологическая характеристика Азовского моря // Гидробиол. журнал. 1996: - Т. 32, № 1. - С. 61-67.

88. Миронов О. Г. Санитарно-биологические направления исследованию акватории контактной зоны «суша-море» // Экология моря. — 2001. — Вып. 57. С. 85-90.

89. Мицкевич И. Н., Намсараева Б. Б., Бейота М. и др. Деструкционная активность гетеротрофных микроорганизмов в воде тропического мелководья залива Батабано (Куба) // Микробиология. 1990. - Т. 59. - Вып. 4. - С. 666-673.

90. Мишустина И. Е., Щеглова И. К., Мицкевич И. Н: Морская микробиология. Владивосток: ДВГУ, 1985. 184 с.

91. Моисеенко Т. И. Экотоксикологический подход к нормированию антропогенных нагрузок на водоемы Севера // Экология. 1998. - № 6. - С. 452-461.

92. Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки: тез. докл. Третьей междунар. науч.-практ. конф. Владивосток: ТИНРО-Центр, 2008. -442 с.

93. Мотылькова И. В., Коновалова Н. В. Весенний фитопланктон озера Тунайча (южный1 Сахалин) // Чтения памяти В. Я. Леванидова. Владивосток: Дальнаука, 2003. - Вып. 2. - С. 287-303.

94. МУ № 2260-80 Методические указания по гигиеническому контролю загрязнения морской среды № 2260-80, Москва, Минздрав СССР, 1980.-21 с.

95. МУК 4.2.1884-04. Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов. Методические указания. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. -42 с.

96. Научно-прикладной справочник по климату СССР, выпуск 34, части 1-6. -Л.: Гидрометеоиздат, 1990. -351 с.

97. Немировская И. А. Углеводороды в экосистеме юго-западной части Берингова моря // Геохимия. 1996. - № 2. - С. 165-170.

98. Немировская И. А. Углеводороды воды, взвеси и донных осадков Охотского моря (распределение, формы миграции, генезис) // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. М.: Изд-во ВНИРО, 1997. - С. 172-178.

99. Немова Н. Н., Высоцкая<Р. У. Биохимическая индикация состояния рыб. М.: Наука, 2004.-215 с.

100. Нетрусов А. И., Егорова М-. А., Захарчук JI. Mi и< др. Практикум по микробиологии: Учеб. пособие для' студ. высш. учеб. заведений* / Под ред. А. И. Нетрусова. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. 608 с.

101. Нечаев В. А. Птицы Сахалина. Владивосток: ДВО АН СССР, 1991.-748 с.

102. Никитин Д. И., Никитина Э. С. Процессы самоочищения окружающей среды и паразиты бактерий (род Bdellovibrio). М.: Наука, 1978. - 203 с.

103. Новожилова М. И. Микробиология Аральского моря. — Алма-Ата: Наука, 1973.- 159 с.

104. Новожилова Ml И., Попова4 JI. Е., Березина Ф. С., Семенченко Г. В., Величко Е. Ф., Тастанов A. JI. Углеводородокисляющие микроорганизмы в, морских водоемах // Океанология. 1982. - Т. 22. - Вып. Т. — С. 281-286.

105. Новожилова М. И., Семенченко1 Г. В., Мукашев- Н. 3. Микрофлора Аральского моря в'условиях» меняющегося гидрологического режима. Алма-Ата: Наука, 1985.-218 с.

106. Обзор экологического состояния морей СССР и отдельных районов1 Мирового океана. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - 176>с.

107. Обзор экологического состояния морей СССР и отдельных районов Мирового океана. -JI.: Гидрометеоиздат, 1992. 145 с.

108. Огородникова А. А. Эколого-экономическая оценка воздействия береговых источников загрязнения на природную среду и биоресурсы залива Петра Великого. Владивосток, 2001. - 194 с.

109. Оксиюк О. П., Жукинский В. Н., Брагинский JI. П., Линник П. Н., Кузьменко М. И., Кленус В. Г. Комплексная экологическая классификация вод суши // Гидробиол. журнал. 1993. - Т. 29, № 4. - С. 62-76.

110. Олейник Г. Н., Якушин В. М., Кабакова Т. Н. Реакция бактериопланктона как индикатор изменений в экосистеме водоемов в результате антропогенного загрязнения // Гидробиол. журнал. 1996. - Т. 32, № 2. - С. 29-41.

111. Патин С. А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. -М.: Изд-во ВНИРО, 1997. 350 с.

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

113. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд. ВНИРО, 1999. 304 с.

114. Пищальник В. М. Опыт расчета водного баланса зал. Анива. Труды ДВНИГМИ. 1990. - Вып. 40. - С. 92-95.

115. Платпира В. П. Микрофлора1 и трансформация нефтяных углеводородов^ в морской воде. Рига: Зинатне, 1985. - 160 с,

116. Полтева А. В. Оценка качества вод прибрежной зоны залива Анива по микробиологическим показателям (о. Сахалин) // Известия ТИНРО. 2008. -Т. 155.-С. 169-179.

117. Полтева А. В., Латковская Е. М., Леонов А. В. Оценка фонового экологического состояния залива Чайво (северо-восточный Сахалин) // Водные ресурсы.-2009.-Т. 36, № 1.-С. 89-101.

118. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова М.: Изд-во МГУ, 1976.-307 с.

119. Пунтус И. Ф., Филонов А. Е., Кашелева И. А. Выделение и характеристика микроорганизмов-деструкторов полициклических ароматических углеводородов // Микробиология. 1997. - Т. 66, № 2. - С. 186-191.

120. Пученкова С. Г. Санитарно-микробиологические исследования устриц и морской воды у побережья Северного Кавказа // Гигиена и санитария. 1991. -№3.-С. 22-23.

121. Радченко В. И. Роль тихоокеанских лосей в пресноводных экосистемах // Бюллетень №1 реализации «Концепции Дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». Владивосток: ФГУП «ТИНРО-Центр», 2006. — С. 19-27.

122. Разумов А. С. Микробиальный планктон // Труды всесоюзн. гидробиол. общ. -1962.-Т. 12.-С. 60-190.

123. Рейнхеймер Дж. Л. Влияние эвтрофикации на численность и активность бактерий в Балтийском море. В кн.: Комплексный глобальный мониторинг Мирового океана. Труды I Международного симпозиума. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-Т. 2.-С. 291-299.

124. Речменский С. С. К проблеме воздушных инфекций. — М.: Наука, 1951. 78 с.

125. Ромаскевич-Дондуа Е. М. Морфологические и биологические изменения палочки Коха под влиянием морской воды. В сб.: Санитарная охрана прибрежной полосы моря. Киев, 1959. С. 61-65.

126. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений / Под ред. А. В. Цыбань Д.: Гидрометеоиздат, 1980. - 192 с.

127. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. проф. В. А. Абакумова. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.

128. Рутенко А. Н., Храпченков Ф. Ф., Соснин В. А. Прибрежный апвеллинг на шельфе о. Сахалин // Метеорология,и гидрология. 2009.д - № 2. — С. 44-53.

129. Садчиков А. П. Потребление и деструкция органического вещества в водоемах различной трофности // Водные ресурсы. — 2002. Т. 29, №Т. - С. 92-98.

130. Садыхова И.г А. Биологические основы культивирования моллюсков в морях России. В сб.: Биологические основы марикультуры. —М.: ВНИРО, 1998. С. 56-67.

131. Салманов М. А. Роль микрофлоры^, и фитопланктона в продукционных процессах Каспийского моря. М.: Наука, 1987. - 219 с.

132. СанПиН 2.3.2.1078-01. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой* ценности пищевых продуктов. М.: Медицина, Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001. -162 с.

133. СанПиН № 4631-88. Санитарные правила и нормы охраны прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения. М.: Мин: здрав. СССР, 1988.- 16 с.

134. Сапожников В. В., Аржанова Н. В., Титов О. В., Торгунова Н. И., Русанов И. И. Гидрохимические и микробиологические особенности оз. Могильного // Водные ресурсы. 2001». - Т. 28, № 1.-С. 58-66.

135. Саралов А. И., Вайнштейн М. В., Дзюбан А. Н. Микробиологические и химические процессы деструкции органического вещества в водоемах. JL: Наука, 1979.-95 с.

136. Сенцов О. Ю., Максимов В. Н. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы. В кн.: Успехи микробиологии. М.: Наука, 1985. - Вып. 20. -С. 227-252.

137. Сиренко JI. А., Козицкая В. И. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев: Наукова думка, 1988. - 256 с.

138. Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: тез. докл. XI междунар. симпозиум по биоиндикаторам. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН, 2001.-402 с.

139. Сорокин^ Ю. И! Гетеротрофный микропланктон как компонент морских экосистем // Журнал общей биологии. — 1975. Т. 36, № 5. - С. 716-730.

140. Столбунов А. К. О микробиальных процессах распада фенолов в р. Волге и ее водохранилищах // Гидробиол. журнал. — 1976. Т. 12, № 1. - С. 33-39.

141. Студеникина Е. И., Толоконникова Л. И., Воловик С. П. Микробиологические процессы в Азовском море в условиях антропогенного воздействия. -М.: ФГУП «Нацрыбресурсы», 2002. 168 с.

142. Теплинская Н. Г. Тенденции изменений качественного состава сапрофитного^ бактериопланктона! и бентоса северо-западной части Черного моря под влиянием эвтрофирования. М.: Итоги науки и техники. Сер. Микробиология. - 1995. -Т. 31.-С. 12-19.

143. Теплинская Н. Г. Новые критерии микробиологической* индикации уровня* антропогенного эвтрофирования водоемов (на примере Григорьевского лимана-северное Причерноморье). М.: ВИНИТИ, Депон. рукопись №1209-В99. - 1999.'22 с.

144. Теплинская- Н. Г., Лосовская Г. В. Новые подходы к оценке уровня антропогенного воздействия» на экосистему бентали Одесского региона (бактериобентос и полихеты) М.: ВИНИТИ, Депон. рукопись №1071-В99. -1999.-25 с.

145. Туманов А. А., Постнов И. Г., Осипова И. И. Микроорганизмы индикаторы токсичности природных и сточных вод // Гидробиологический журнал. - 1981. — №5.-С. 88-93.

146. Усенко О. М., Сакевич А. И:, Паламарчук В: Д. Влияние фенольных кислот гидрофитов-на развитие планктонных водорослей // Альгология* 2003. - Т. 13, № 1.-G. 26-33.

147. Усова Н. П., Филатова В. И., Чернышева Э. Р. О гидробиологическом, состоянии озера Тунайча // Распред. и рац. использ. вод. зооресурсов Сах. и Курил, о-вов. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. - С. 8-16.

148. Фащук Д. Я., Овсиенко С. Н., Леонов» А. В. и др. Геоэкологические последствия аварийных разливов нефти // Известия АН. Сер. Географическая. — 2003.-№5.-С. 57-73.

149. Фомин Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по между народным стандартам. Энциклопедический справочник. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Издательство «Протектор», 2000. - 848 с.

150. Харламенко В. И., Семенкина Т. В. Окисление фенола и нефти» в морской воде // Всесоюз. совещ. «Проблемы охраны морской среды»: Тез. докл. Калининград. 1977. - С. 73-74.

151. Хахинов В. В., Намсараев Б. Б., Ульзетуева, И. Д., Бархутова Д. Д., Абидуева Е.Ю., Банзаракцаева Т.Г. Гидрохимические и микробиологические характеристики Гусино-Убукунских водоемов // Водные ресурсы. 2005. - Т. 32. № 1.-С. 79-84.

152. Химические процессы в экосистемах северных морей (гидрохимия, геохимия, нефтяное загрязнение) / Матишов Г. Г., Павлова JI. Г., Ильин Г. В., Щекатурина Т. JL, Миронов О; Г., Петров В. С. Апатиты, 1997. -404 с.

153. Христофорова Н. К. Биоиндикация и мониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. М.: Наука, 1989. 192 с.

154. Христофорова Н. К., Шулькин В. М., Кавун В. Я., Чернова Е. Н. Тяжелые металлы в промысловых моллюсках залива Петра Великого. Владивосток: Дальнаука, 1993. -296 с.

155. Цыбань А. В. Бактерионейстон и бактериопланктон шельфовой области Черного моря. Киев: Наукова думка, 1970. -276 с.

156. Цыбань А. В. Микробиологические исследования в северо-восточной части Тихого океана // Труды ин-та океанологии. 1973. - Вып. 91. - С.52-56.

157. Цыбань А. В. Морской бактерионейстон: Автореф. дис. д-ра биол. наук. М.,МГУ, 1976.-38 с.

158. Цыбань А. В., Панов Г. В., Баринова С. П. Индикаторная микрофлора в Балтийском море // Исследование экосистемы Балтийского моря. — Л.: Гидрометеоиздат. 1990. - Вып. 3. - С. 69-83.

159. Цыбань А. В., Симонов А. И. Процессы микробного окисления нефти в море (обзор) // Океанология. 1978. - Т. 18. - Вып. 4. - С. 695-708.

160. Чудаева В. А. Особенности речного стока о. Сахалин. Ч. 1. Количественная характеристика выноса растворенных и твердых веществ. Владивосток: ТИГ ДВО АН СССР, Деп. ВИНИТИ № 3376-В88. - 1988. - 35 с.

161. Шлегель Г. Общая микробиология / Пер. с нем. М: Мир, 1987. - 567 с.

162. Шорникова Е. А. Диагностика состояния экосистем водотоков по гидрохимическим и микробиологическим показателям (на примере широтного отрезка Средней Оби): Дис. канд. биол. наук. Сургут, 2007. 214 с.

163. Шульгина JI. В., Загородная Г. И., Шульгин Ю. П., Бывальцева Т. М., Галкина Л. М. Микрофлора дальневосточных морей и ее влияние на продукцию из промысловых объектов //Гигиена и санитария. 1995. — № 1. — С. 14-16.

164. Шунтов В. П. Биология дальневосточных морей России. Владивосток: ТИНРО-центр, 2001. - Т. 1. - 580 с.

165. Яковеико В. А. Методы санитарной оценки морских вод. Л.: Медгиз, 1959.-89 с.

166. Abramowicz D. A. Aerobic and anaerobic РСВ biodegradation in the environment // Environ. Health Perspect. 1995. - Vol. - 103. - suppl. 5. - P. 97-99.

167. Al-Hadhrami M. N., Lappin-Scott H. M., Fisher P. J. Bacterial survival and n-alkane degradation within Oman crude oil and a mousse // Mar. Pollut. Bull. -1995. Vol. 30, No. 6. - P. 403^408.

168. APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water. 18th edn. Washington, D. C.: American Public Health Association, 1992. 289 p.

169. Azam F., Fenchel Т., Field J. G., Gray J. S., Meyer-Reil L. A., Thingstad F. The ecological role of water-column microbes in the sea // Marine Ecology Progress Series. -1983.-Vol. 10.-P. 257-263.

170. Baath E., Erland M. Community tolerance as a means of monitoring heavy metal effect in soil // Proc. 8-th Intern. Symp. on Microbial Ecology (ISME-8), 9-14 Aug. 1998. Halifax, Canada. 1998. - P. 97.

171. Bianchi A., Garcin J. In stratified waters the metabolic rate of deep-sea bacteria decreases with decompression // Deep Sea Research. 1993. - Vol. 40. - P. 1703- 1710.

172. Billen G., Jouris C., Meyer-Reil L. A., Lindebloom H. Role of bacteria in the North Sea ecosystem // Journal of Sea Research. 1990. - Vol. 26 (2-4). - P. 265-293.

173. Braddock J. F., Lindstrom J. E., Brown E. J. Distribution of hydrocarbon-degrading microorganisms in sediments from Prince William Sound, Alaska, following the Exxon Valdez oil spill // Mar. Pollut. Bull. 1995. - Vol. 30, No. 2. - P. 125-132.

174. Bruns K., Dahlmann G., Gunkel W. Distribution and activity of petroleum hydrocarbon degrading bacteria in the North and Baltic seas // Hydrogr. Z. 1993. -Vol. 6.-P. 359-369.

175. Bruins M. R., Kapil S., Oehme F. W. Microbial resistance to metals in the environment // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2000. - Vol. 45. - P'. 198-207.

176. Caroppo C., Cardellicchio N., Cavallo R. A. Ciclo annuale del fitoplancton nei mari di Taranto: influenza della qualita delle acque // Biologia Marina Mediterranea. -1994.-Vol. 1.-P. 201-206.

177. Caruso G., Zaccone R., Crisafi E., Monticelli L. Rapid detection of Escherichia coli in coastal waters by use of the fluorogenic substrate n-methylumbelliferyl-(3-D-glucuronide: preliminary results. XXXV Congres CIESM. -1998. Vol. 35. -P. 342-343.

178. Caruso G., Zaccone R., Crisafi E. Use of the indirect immunofluorescence method for detection and enumeration of Escherichia coli in seawater sample // Letters in Applied Microbiology. 2000. - Vol. 31, No. 4. - P. 274-278.

179. Cavallo R. A., Rizzi C., Vozza Т., Stabili L. Viable heterotrophic bacteria in water and sediment in «Mar Piccolo» of Taranto (Ionian Sea, Italy // Journal of Applied Microbiology. 1999. - Vol. 86, No. 6. - P. 906-916.

180. Crow S. A., Bell S. L., Ahearn D. G. The uptake of aromatic and branched chain hydrocarbons by yeasts // Marina Botanica. 1980. - Vol. 23, No. 1. - P. 117-120.

181. Cundell A. M., Traxler R. M. Microbial degradation of petroleum at low temperature // Mar. Pollut. Bull. 1973. - Vol. 4, No. 4. - P. 125-129.

182. Dimitrieva G. Yu. The role of microorganisms in control and reservation of marine coastal environment // Proc. Intern. Symp. Earth-Water-Humans. Kanazawa, Japan, 1999.-P. 22-35.

183. Ducklow H. W., Kirchman D. L., Quinby H. L., Carlson C. A., Dam H. G. Stocks and dynamics of bacterioplankton carbon during the spring bloom in the eastern North Atlantic Ocean // Deep Sea Research. 1993. - Vol. 40. - P. 245-263.

184. Dutka B. J., Chau A. S., Coburn J. Relationship between bacterial indicator of water pollution and faecalic sterols // Water Res. 1974. - Vol. 8. - P. 1047.

185. Epstein S. S. Microbial food webs in marine sediments. Seasonal changes in trophic interactions in a sandy tidal flat community // Microbial Ecology. -. 1997. -Vol. 34.-P. 199-209.

186. Etkin D. S., Nauke M., Koefoed J. et. al. Estimates of oil entering the marine environment in the past decade // GESAMP Working Group 32 Project, Proc. International Oil Spill Conference. Washington, D.C.: API, 1999. - P. 25-30.

187. Fava F., Gioia D., Sinyi S. et al. Degradation and dechlorination of low-chlorinated biphenyls by a three-membered bacterial co-culture // Appl. Microbiol, and Biotechnol. 1994. - Vol. 41. - P. 117-123.

188. Fenchel T. Ecology of heterotrophic microflagellates. Quantitative occurence and importance as consumers of bacteria // Marine Ecology Progress Series. 1982. -Vol. 9. -P. 35^12.

189. Fong P., Zedler J., Donohoe R. Nitrogen and phosphorus limitation of algal biomass in shallow coastal lagoons // Limnology and Oceanography. 1993. - Vol. 38. -P. 906-923.

190. Ford Т. E. Response of marine microbial communities to anthropogenic stress // J. Aquat. Ecosystem Stress and Recovery. 2000. - No. 7. — P. 75-80.

191. Frobisher M. Fundamentals of microbiology. W.B. Saunders company Philadelhpia. London. 1962. - 268 p.

192. Gadd G. M. Metal tolerance. Microbiology of extreme environments. New York: Wiley-Liss, Inc. 1990. - P. 83-101.

193. Gerdes В., Brinkmeyer R., Dieclonann G., Helmke E. Influence of crude oil on changes of bacterial communities in Arctic sea-ice // Microbiol. Ecology. 2005. -No. 53.-P: 129-139.

194. Goodfeloow R. M., Cardoso J., Eglinton^ G. et al. A faecal sterol survey in the Clyde estuary // Mar. Pollut. Bull. 1977. - Vol. 8, No. 12. - P. 272-276:

195. Gopaul K., Gambell W. R., William E. I. Phenol degradation by a psychrotrophic strain of Pseudomonas putida // Appl. Microbiol. Biotechnol: — 1991. — Vol. 34, No. 4. -P.539-543.

196. Henneke E., Lange G. J. The distribution of DOC and POC in the water column and brines of the Tyro and Bannock basins // Mar. Chemistry. — 1990. Vol. 31'. — P. 113-122.

197. Hopkinson.C. S., Sherr B. F., Wiebe W. J. Size fractionated metabolism of coastal1 microbial plankton//Marine Ecology Progress Series. 1998.-Vol. 51.-P. 155-166.

198. Janase H., Zuzan K., Kita K. et al. Degradation of phenols by thermophilic and-halophilic bacteria isolated from a marine brine sample // J. Ferm. Biol.1 — 1992. -Vol. 74, No. 5.-P. 297-300.

199. Mulkins-Phillips G. J., Stewart J: E. Distribution'of hydrocarbon-utilizing bacteria in Northwestern Atlantic waters and coastal sediments // Can: J. Microbiol. 1974. — Vol. 20, No. 7. - P.1955-963.

200. Munro P.M., Brahic G., ClementR. L. Seawater effects on,various Vibrio species. // Applied and Environ.' Microbiology. 1994. - Vol. 77 (312). - P. 191-198:

201. Nies D. PI. Microbial heavy-metal resistance // Appl. Microbial: Biotechnol. -1999.--Vol. 51.-P: 730-750.

202. Pepi M., Cesaro A., Liut G;, Baldi, F. An antarctic psychrotrophic bacterium-Halomonas sp. ANT-3b, growing on л-hexadecane; produces a new emulsyfying glycolipid //Microbiology Ecology. -2005. Vol. 53, No. 1. - P. 157-166:

203. Perry J. J., Gerniglia C. Studies on the degradation of petroleum by filamentous fungi. In: The Microbial degradation of oil pollutants. Atlanta: Georgia State Univer, 1973.-28 p.

204. Pickup;RI W:, Mallinson: H. E., Hi, Rhodes G., GhatfiekHb. K. A- novehnickel resistance determinant' found' in sewage-associated- bacteria // Microb. Ecol: 1997. -Vol, 33. -Pi 230-239:

205. Roane Т. V.,Pepper It E. Microbial^responses to environmentally toxic cadmium > //Microb. Ecoh 2000; - Vol; 381 - P; 358-364l

206. RoubaliG:, Atlas R. Mi Distribution? of hydrocarbon-utilizing microorganisms and! hydrocarbon biodegradation potentials in Alaskan continental shelf areas // Appl. And Envirom Microbiol^-1978!-Vol; 35; No: 5t-P;897-9im.

207. Sabry S. A., Ghozland H. A., Abou-Zeid D. M. Metall tolerance and antibiotic resistance pattenis of a^bacterial population isolated'^from?, sea.water;// Ji ApplLMicrobih 1997. - Vol: 82: - P: 245^52:

208. Silver S., Phung L. T. Bacterial heavy metal resistance: new surprises // Annu. Rev. Microbioli 1996. - Vol; 50. - P; 753-789:

209. Soli J., Benz E. ml Bacteria which attack petroleum hydrocarbons in salino medium // Biotcchnol. And Bioeng. 1972. - Vol. 14, No. 3. - P. 319^125.

210. Tada Y., Inoue T. Use of oligotrophic: bacteria for biological monitoring of heavymetals//J. of Appl: Microbiology. 2000. - Vol: 88, No. l.-P. 154-160.i

211. Tkalin A. V. Background pollution characteristics of the N.E. Sakhalin Island shelf// Mar. Pollut. Bull. 1993. - Vol. 26, No. 12. - P: 704-706.

212. Velimorov В., Walente-Simon M. Seasonal changes in specific growth rate, production, and biomass of bacterial community in the water column above a Mediterranean sea grass system // Marine Ecology Progress Series. 1992. - Vol. 80. — P. 237-248.

213. Walter J. K., Bilbi R. E., Fransen B. R. Effects of Pacific salmon spawning and carcass availability on the caddisfly Ecclisomyia conspersa (Trichoptera: Limnephilidae) //Freshwater Biology.-2006.-No. 51.-P. 1211-1218.

214. Wang X, Xu L. Li W. Petroleum hydrocarbon distribution features in water and sediment of Fujian shore // Chinese J. of Oceanology and Limnology. 2003. - Vol. 21, No. 2.-P. 187-192.

215. Wiebe W. J., Sheldon W. M., Pomeroy L. R. Evidence for an enhanced substrate requirement by marine mesophilic bacterial isolates at minimal growth temperatures // Microbial Ecology. 1993. - Vol. 25. - P. 151-159.

216. Worden A. Z, Seidel M., Smriga S., Wick A., Malfatti F., Bartlett D., Azam F. Trophic regulation of Vibrio cholerae in coastal marine waters // Applied and Environ. Microbiology. 2006. - Vol. 8, No. 1. - P. 9-21.

217. Youchimizu M., Kimura T. Study on intestinal microflora of salmonids // Fish. Pathol. 1976. - Vol. 10, No. 2. - P. 243-259.

Информация о работе

Полтева, Александра Владимировна
кандидата биологических наук
Южно-Сахалинск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Микробиологическая оценка экологического состояния заливов острова Сахалин с различной антропогенной нагрузкой - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы