Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нефтяные углеводороды в массовых организмах зарослевых сообществ прибрежной зоны Севастополя

ВАК РФ 03.02.10, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Нефтяные углеводороды в массовых организмах зарослевых сообществ прибрежной зоны Севастополя"

ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ ЮЖНЫХ МОРЕЙ им. А.О. КОВАЛЕВСКОГО

МИРОНОВ ОЛЕГ АНДРЕЕВИЧ

УДК 628.193:666.6:574.5:62-75.77

НЕФТЯНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ В МАССОВЫХ ОРГАНИЗМАХ ЗАРОСЛЕВЫХ СООБЩЕСТВ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ СЕВАСТОПОЛЯ

(ЧЁРНОЕ МОРЕ)

03.02.10 - гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

27 НОЯ 2014

Севастополь - 2014 005555886

005555886

Диссертация является рукописью

Работа выполнена в Институте биологии южных морей им. А.О. Ковалевского

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Миронов Олег Глебович, Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского,

заведующий отделом морской санитарной гидробиологии

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Кренёва Софья Викторовна,

Азовский филиал Мурманского морского биологического института . Кольского научного центра Российской академии наук, ведущий научный сотрудник

кандидат биологических наук, Беляева Ольга Ивановна, в/ч 80367 Министерство обороны России, старший научный сотрудник

Защита состоится » декабря 2014 г. в 14 часов на заседании специализированного учёного совета Д 50.213.01 Института биологин южных морей им. А.О. Ковалевского по адресу: 299011 г. Севастополь, пр. Нахимова, 2. РФ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии южных морей им. А.О. Ковалевского по адресу: 299011 г. Севастополь, пр. Нахимова, 2. РФ

Автореферат разослан ноября 2014 г.

Учёный секретарь специализированного учёного совета Д 50.213.01

кандидат биологический наук /. / Н.В.Поспелова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема нефтяного загрязнения вод Мирового океана возникла в результате хозяйственной деятельности человека. Влияние нефти на черноморские организмы и роль гидробионтов в процессе самоочищения морской среды от нефтяного загрязнения обобщены в ряде монографий (Миронов, 1985; 2003, Патин, 2008), в которых, в частности, приводятся экспериментальные данные о чувствительности к нефти массовых представителей флоры и фауны Чёрного моря, полученные в экспериментальных источниках. Однако данных по накоплению и выведению нефтяных углеводородов (НУ) гидробионтами получено недостаточно и практически не охвачены подобными исследованиями обитатели зарослевых сообществ, равно как и сами макрофиты.

Отметим, что накопление и выведение НУ изучали, в основном, при взаимодействии гидробионтов с высокими концентрациями нефти как в природных условиях, так и в лабораторных экспериментах. В последнее время уровень нефтяного загрязнения прибрежных вод Севастополя снизился (Миронов и др., 2009). Однако сведения о накоплении НУ при их концентрации в море, близкой к фоновой, практически отсутствуют. В то же время эти знания нужны при прогнозах отдалённых последствий аварийных разливов нефти, а также при поступлении НУ в окружающую среду вследствие повседневной хозяйственной деятельности человека. В этой связи представляет интерес изучение накопления НУ в прибрежных зарослевых сообществах, особенно в районах с малыми глубинами, где происходит концентрация загрязнений, поступающих как с берега, так и со стороны моря (Zaitsev, 2008).

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в отделе морской санитарной гидробиологии ИнБЮМ им. А.О. Ковалевского в рамках фундаментальных исследований по госбюджетным темам HAH Украины: «Изучение биогеохимических закономерностей формирования потоков радиоактивных, минеральных, органических веществ природного и техногенного происхождения, обусловленного ими экологического риска для популяций критических видов в Чёрном море» (№ ГР 0103U001050, 2003 - 2007 гг.), «Изучение потоков углеводородов аллохтонного происхождения через морские организмы и их сообщества, как основа оценки самоочищения морской среды от нефтяного загрязнения» (№ ГР 0107U012026, 2008 - 2012 гг.), «Проведение комплексных экологических, гидробиологических и биотехнологических исследований с целью решения фундаментальных и прикладных проблем постоянного использования ресурсного потенциала, восстановления и сохранения морского биоразнообразия и качества морской среды Азово-Черноморского региона» (№ ГР 011U006203, 2010 - 2012 гг.). В перечисленных темах автор участвовал в качестве исполнителя.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить накопление нефтяных углеводородов массовыми организмами зарослевых сообществ прибрежной акватории юго-западного Крыма (Чёрное море).

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

• Измерить уровни нефтяного загрязнения морской воды в районах проведения работ и сравнить их с ПДК;

• Проанализировать содержание нефтяных углеводородов в возможных источниках вторичного загрязнения морской воды: донных осадках, прибрежных наносах и гидротехнических сооружениях;

• Изучить содержание нефтяных углеводородов в массовых организмах, обитающих на макрофитах - Cystoseira barbota и Zostera noltii в различных участках каменистого и илисто-песчаного дна прибрежной акватории Севастополя;

• Определить содержание общих липидов в массовых организмах зарослевых сообществ в прибрежной акватории юго-западного Крыма;

• Исследовать возможную корреляционную зависимость между содержанием общих липидов и НУ в массовых гидробионтах, обитающих в зарослях С. barbota и Z noltii.

• Рассчитать биологическую составляющую микропотока НУ в зарослевых сообществах через фекалии моллюсков.

Объекты исследования - Cystoseira barbota (Good, et Wood.) Ag., Zostera noltii (Hornemann), микроперифитон, моллюски Rissoa splendida (Eichwald, 1830), Rissoa membranacea (J. Adams), Bittium reticulatum (da Costa, 1778), Tricolia pullus L., 1758, Gibbula divaricata L„ 1758, Parvicardium exiguum Gmelin, 1791, Mytilidae.

Предмет исследования - содержание нефтяных углеводородов и общих липидов в организмах зарослевых сообществ прибрежной зоны юго-западного Крыма.

Методы исследования. Количество нефтяных углеводородов в морских организмах и морской воде определяли методом ИК спектрометрии, содержание общих липидов - по качественной реакции с фосфованилиновым реактивом, численность гетеротрофных и нефтеокисляющих бактерий -методом предельных разведений. При статистической обработке применяли метод наименьших квадратов, критерий Стьюдента, корреляционный анализ, тест Диксона и таблицу Мак-Креди.

Научная новизна полученных результатов. Впервые получены данные по содержанию нефтяных углеводородов и общих липидов в макрофитах С. barbota и Z. noltii, микроперифитоне, моллюсках (R. splendida и В. reticulatum, Tricolia pullus, Gibbula divaricata, Parvicardium exiguum, Mytilidae/ обитающих на С. barbata и Z. noltii, в акватории прибрежной мелководной зоны юго-западного Крыма. Впервые установлены количественные характеристики накопления и выведения НУ моллюсками при малых (в пределах ПДК для нефти в морской воде - 0,05 мг-л"1) уровнях

токсиканта в море. Выявленные зависимости содержания НУ в исследованных морских организмах от уровня содержания в них общих липидов позволяют более корректно оценивать интенсивность процессов накопления и выведения НУ гидробионтами.

Практическое значение полученных результатов. Полученные данные о концентрациях нефтяного загрязнения морской воды в прибрежной зоне юго-западного Крыма должны учитываться в системе экологического мониторинга прибрежных акваторий моря. Данные о содержании НУ и общих липидов в морских организмах, являющихся кормовой базой для обитающих в прибрежных зарослях рыб, можно использовать для последующей оценки возможного накопления последними НУ. Решён ряд методических вопросов, защищенных патентом, что позволяет проводить биомониторинг с наименьшими затратами материальных и временных ресурсов. Подтверждён высокий рекреационный потенциал мелководной прибрежной акватории юго-западного Крыма.

Личный вклад соискателя. Постановка научных задач осуществлялась при участии руководителя; выбор методов, сбор и обработка проб, статистический анализ, обобщение полученных материалов выполнены автором самостоятельно.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных и региональных конференциях по проблемам водных экосистем «Понт Эвксинский» (Севастополь, 2007, 2009, 2011, 2013), Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (Севастополь, 2008), II ВсеукраУнсько1 науково-практичноТ конференцп студент!в та молодих учених «Актуальш проблеми та перспективи розвитку природничих наук» (Запор1жжя, 2011), 3rd Bi-annual BS Scientific Conference and UP-GRADE BS-SCENE Project Joint Conference Ukraine (Odessa, 2011), международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносовские чтения» (Севастополь, 2012, 2013, 2014), в IV и V Всеукраинском семинарах-совещаниях «Морские берега Украины» (Кацивели, 2011, 2012), VI международной научной конференции молодых ученых «Биоразнообразие. Экология. Адаптация. Эволюция», посвященной 150-летию со дня рождения известного ботаника В.И. Липского (Одесса, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 научные работы (18 из них без соавторов), в том числе 8 статей в специализированных научных изданиях, рекомендованных ВАК, а также 1 патент на полезную модель и 13 публикаций в материалах и тезисах международных и региональных конференций. Вклад соискателя в совместных публикациях состоял в участии в сборе материала, статистической обработке данных, обсуждении и написании статей. Из статей, опубликованных в соавторстве, в диссертации использованы только данные, полученные соискателем. Права соавторов публикаций не нарушены.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 разделов, выводов, списка использованных источников, включающего 227 наименований, из которых 67 зарубежных. Общий объем рукописи 131 страниц. Работа содержит 39 рисунков и 10 таблиц.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю - доктору биологических наук, профессору О. Г. Миронову за руководство, помощь и большое внимание к работе на всех её этапах, к.б.н. С. В. Алёмову - за консультации при определении видового состава моллюсков, всему коллективу отдела морской санитарной гидробиологии ИнБЮМ - за моральную поддержку, консультативную помощь и критические замечания, высказанные при обсуждении полученных результатов. Особую благодарность автор выражает доктору биологических наук, профессору А. В. Гаевской за ценные советы и рекомендации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Раздел «Источники поступления нефти в морскую среду и взаимодействие гидробионтов с нефтяными углеводородами (обзор литературы)» включает анализ литературных данных по источникам поступления нефтяных углеводородов в Мировой океан и Чёрное море и взаимодействие с ними гидробионтов. Рассмотрено влияние нефти и нефтепродуктов на морскую биоту. Отмечено, что в последние годы наблюдается тенденция к уменьшению содержания нефтяных углеводородов в морской воде, однако в донных осадках по-прежнему содержится значительное количество нефтяных углеводородов. Несмотря на многочисленные исследования влияния нефти и нефтепродуктов на гидробионтов, комплексное изучение содержания НУ в организмах зарослевых сообществ макрофитов прибрежной акватории Севастополя отсутствует. Кроме того, мало изучена связь содержания общих липидов и НУ в массовых гидробионтах данного биоценоза. Недостаточно современных данных по уровню нефтяного загрязнения морской воды в районах проведения работ и связи его с таковым в гидробионтах изучаемых сообществ.

В разделе «Материал и методы исследований» охарактеризованы районы отбора проб, общий объём и методы анализа собранного материала. Для сбора материала выбраны акватории г. Севастополя: станция А -Артиллерийская бухта - подводная часть стенки набережной, Б - акватория Приморского бульвара в районе памятника Затопленным кораблям, В — акватория парка Победы. Изучение сообщества зарослей макрофитов на рыхлых фунтах проводили на станции Г - в бухте Казачья (восточном рукаве), где находятся заросли морской травы зостеры. Кроме того, в этом районе на отдельных валунах произрастает цистозира, что позволяло проводить сравнительные исследования.

N

I

S

Рис. 1. Схема расположения станций отбора проб

А - Артиллерийская бухта, Б - Приморский бульвар, В - парк Победы, Г — бухта Казачья.

•Г

rf ЧI' ^ vyrffi*f й

Сбор материала производили на станции А в 2007 г., на станциях Б и В - в 2009, 2010 и 2012 гг.; на станции Г - в 2009 - 2012 гг. Наибольшее количество материала было собрано в период с мая по сентябрь. Зимой невозможно проводить работы на мелководье в зоне прибоя, а также отобрать пробы зостеры, листья которой опадают. Сбор проб морской воды, донных осадков, макрофитов осуществляли на глубинах 1 - 1,5 м. Всего за период 2007, 2009 - 2012 гг. отобрано и обработано 454 пробы, выполнено 2449 анализов на определение нефтяных углеводородов и общих липидов.

При химическом анализе собранного материала использована схема комплексного биохимического анализа гидробионтов, разработанная в отделе морской санитарной гидробиологии ИнБЮМ (Копытов, 1984). Липидно-углеводородный комплекс из навесок высушенных и измельчённых образцов (макрофиты, перифитон, моллюски и их фекалии) экстрагировали смесью хлороформ-этанол (в соотношении 2:1). Количество общих липидов определяли по цветной реакции с фосфованилиновым реактивом (Агатова, 2004). Все анализы проводили в трехкратной повторности.

Нефтяные углеводороды в гидробионтах, а также в морской воде и донных осадках выделяли методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия. В качестве элюирующего вещества использовали четырёххлористый углерод. Количество НУ определяли в инфракрасном спектре (волновое число 2700 — 3100 см"1) на ИК Фурье спектрофотометре.

Численность микроорганизмов определяли методом предельных разведений с использованием минеральной среды Диановой-Ворошиловой. В качестве единственного источника углерода и энергии применяли солярку -наиболее используемый нефтепродукт для судовых двигателей. Наиболее вероятное число микроорганизмов в единице объёма рассчитывали по таблице Мак-Креди, разработанной на основании методов вариационной статистики. Статистическая обработка собранного материала включала в себя стандартные методы вариационной статистики и корреляционный анализ с использованием программных пакетов MS Excel и STATISTICA.

Раздел «Нефтяные углеводороды в окружающей среде акватории проведения работ» содержит результаты изучения уровней нефтяного загрязнения морской воды, донных осадков и прибрежных наносов в местах непосредственного отбора проб.

Среднее содержание НУ в морской воде находится, в основном, в пределах ПДК (0,05 мг л"1). С 2009 по 2012 гг. наблюдается тенденция уменьшения содержания НУ в морской воде, о чём свидетельствует угол наклона трендов (рис. 2а). Это может свидетельствовать о некотором улучшении и общей стабилизации экологической ситуации во всей акватории региона Севастополя.

0,25 - 0,20

Ее °-10

0,05

0,00

1—чь&чЬД.

1 {' ^ 1 11 Г§ гИТИГгй Д ГШ па%

Н1ХХП 1 Г 2009 г. =Д>РФ 2010 РМНФ 2012 г.

СГ]Б 0Ж1В — треед (Б) — тренд (В)

0,25

0,20

С

0,15 -

>.

X 0,10

0,05

0,00

П.пНП.П

С р|Х|5 2009 г.

2010 г.

■рЛИ П п

Ида

2012 г.

Рис. 2. Содержание НУ в морской воде на станциях Б и В (а), и Г (б)

Органические вещества, включая нефть, со временем мигрируют из морской воды на дно и накапливаются в осадках, причём наиболее активно этот процесс идет в прибрежных акваториях, в частности, в закрытых и полузакрытых бухтах с мягкими грунтами. В итоге, донные осадки становятся источником вторичного загрязнения морской воды.

С целью определения объёмов НУ, поступающих из грунтов в морскую воду, проведены эксперименты с донными осадками на станции Г, расположенной в бухте Казачья (табл. 1).

Таблица 1

Концентрация НУ (мг-(100 г)"1) в илистых и песчаных донных осадках на __ станции Г (бухта Казачья) в 2011 г. __

Даты 31.05 05.06 15.06 20.06 04.07 06.07 Среднее

Ил 6,8±0,05 5,0±0,03 1,2±0,03 1,6±0,02 3,0±0,02 3,2±0,03 3,5±0,66

Песок 1,0±0,01 2,0±0,02 0,7±0,01 lf0±0,03 0,7±0,01 0,7±0,01 1,0±0,13

Исходная морская вода, отобранная одновременно с пробами грунта, содержала в среднем 0,056 мг-л"1 (при колебаниях от 0,04 до 0,075) НУ. В результате эксперимента установлено, что из илов в воду поступает в среднем 0,26, а из песков - 0,17 мг-л"' НУ, что вполне объяснимо, учитывая большее (в 3 раза) исходное содержание НУ в илах. Полученные значения согласуются с многолетними данными по содержанию НУ в донных осадках системы Севастопольских бухт (Миронов, 2003). Учитывая, в целом, низкие концентрации НУ в донных осадках бухты Казачья, можно полагать, что они практически не вносят вклада в средний уровень содержания НУ в морской воде.

В разделе «Нефтяные углеводороды в макрофитах и массовых организмах зарослевых сообществ прибрежной акватории Севастополя»

приведены оригинальные данные о содержании НУ в макрофитах С. barbota и Z noltii, микроперифитоне, моллюсках (R. splendida и В. reticulatum, Tricolia pullus, Gibbula divaricata, Parvicardium exiguum, Mytilidaej, обитающих на С. barbota и Z. noltii.

На каменистых фунтах прибрежной акватории Севастополя доминирующим видом макрофитов является цистозира. В целом, содержание НУ в С. barbota на станции В, расположенной на открытом берегу, было ниже, чем на станции Б. Последняя находится близ самой зафязненной акватории региона Севастополя - центральной части Севастопольской бухты и входом в Южную бухту. Можно полагать, что на общем фоне осредненных низких величин НУ в морской воде в отдельные периоды (дни) концентрация в море НУ могла подниматься, что и отразилось на содержании НУ в водоросли (рис. 3). Среднее содержание НУ в цистозире, произрастающей на отдельных валунах в бухте Казачья (станция Г) в 2010 и 2012 гг. составляло 0,59±0,21 и 0,15±0,02 мг-(100 мг)'1, соответственно. Столь резкие различия связаны с тем, что в августе и сентябре 2010 г. уровень НУ в водорослях был в разы больше, чем в те же месяцы 2012 г. (рис. 4.3). Средняя величина НУ в цистозире в районе станции Г за 6 мес. составила 0,31±0,06 мг (100 мг)'1.

Станция Б

о о

(2

1,50 1,00 0,50 0,00

Станция В

1,50 1,00

+1 Станция Г

г+1

VI VII УШ IX

□ 2010 г. 0 2012 г.

Рис. 3. Содержание НУ в С. ЬагЪШа на станциях Б, В и Г

На станции Г на илисто-песчаном дне присутствовали заросли морской травы 2. пока. На общем фоне резко выделяется высокий уровень концентрации НУ в зостере в августе 2010 г., что сопоставимо с результатами, полученными для цистозиры в том же районе и в тот же месяц (рис. 4). Среднее количество НУ в 2. пока в 2010 г. составило 0,45±0,21, в 2011 г. - 0,17±0,03 и в 2012 г. - 0,19±0,04 мг (100 мг)"1. Как описано выше, данные по цистозире были получены за аналогичный период.

- +

'иГ 1,00

О 1

2 0.50

и 0,00 т га Й Й й1 ш I а „

>г пп VII I >/111 \ X XI VI ! VII | VIII VI | ™ | VIII | к |

20101 2011 г. 2012 г. \

Рис. 4. Содержание НУ в 2. поки станции Г

Поскольку одними из наиболее массовых моллюсков в зарослях цистозиры и зостеры являются представители рода /?ш-оа, а также В ¡Шит гексиШит, мы, прежде всего, остановились на определении содержания НУ

в этих животных. Содержание НУ в Я. $р1епсИйа в тёплое время года изучали на станциях Б и В (рис. 5). Также, как и для цистозиры, максимальные значения НУ в риссое отмечены в августе 2010 г. Средние значения содержания НУ в Я. ьр1епсИ<1а, собранной на станции Б (акватория Приморского бульвара) составляли в 2010 г. - 0,44±0,13, в 2012-м -0,19±0,04 мг (100 мг)"1, а на станции В (рис. 5) - соответственно 0,38±0,1 и 0,16±0,01 мг (100 мг)"1. Очевидно, что количества НУ в моллюсках в обеих акваториях имеют близкие значения.

- °-80 а

0,60 0,40 0,20 0,00

1

■+1

0,80 0,60 0,40 0,20 0,00

(+1

П2010г. И 2012г.

□ 2010 г. В 2012 г

Рис. 5. Содержание НУ в Я. $р1епсИс1а на станциях Б и В

В районе бухты Казачья (станция Г) моллюски рода йима были представлены другим видом - Я. тетЬгапасеа. Среднее количество НУ в 2010 и 2012 гг. в Я. тетЬгапасеа составило 0,97±0,4 и 0,13±0,02 мг (100 мг)"1, соответственно. Такое расхождение средних показателей обусловлено экстремально высоким уровнем НУ в мае 2010 г. (хотя и без этой величины средний уровень НУ в 2010 г. был выше, чем в 2012 г.) (рис. 6). Сравнение содержания НУ в обоих видах /{¿моя значимых различий не выявило.

2,50 -|

^ 2,00 -1 ГЬ

§ '-50

^ 1,00

>Г 0,50 -

I

0,00

п

VI

□ 2010 г.

VII

12012 г.

УШ

Рис. 6. Содержание НУ в Я. тетЬгапасеа, собранной на станции Г

Пробы В. геНсиШит в достаточном для анализа количестве на станции Б он были получены всего 3 раза: в мае, июне и июле 2012 г. Среднее содержание НУ в них составило 0,18±0,04 мг (100 мг)"1. Среднее количество НУ в В. геИсиШит на станции В в 2010 г. составило 0,44±0,07, а в 2012 — 0,13±0,03 мг (100 мг)"1. Интересно отметить, что на этой станции в летние месяцы 2010 г. от июня к августу наблюдалось резкое снижение содержания НУ в тканях биттиума, тогда как в 2012 г. этот показатель был на одном уровне (рис. 7).

1.00 1 0,80 -j 0.60 0.40 0,20 0,00

Станция В

Станция Г

0,80 0,60 0,40 0,20 0,00

vi vn vm □ 2010 г. В 2012 г.

□ 2010 г. ИЗ 2012 г.

Рис. 7. Содержание НУ В. гейсиШит, обитающих на станциях В и Г

На станции Г, также, как и на станциях Б и В, в различные месяцы 2010-го года наблюдалось колебание количества НУ в В. гейсиШит (рис 8).

1.00 • 0,80 : о.бо

! 0,40 : 0.20 0,00

ñ а 0,80 ■ 0.60 ■

Л Я :' ш 1 а р 1 п . 0,40 0,20 -

vn I VID X 1 XI 2010 г. VI I vn 1 VID 2011 г. vi ¡ vn 1 vm | ix 2012 г. 0.00

É

лш_

б

а, т

vd | vm ¡ vi I vn I vin j vi I vn | vm 2010 г. I 2011г. I 2012 г.

Рис. 8. Динамика содержания НУ в R. membrañacea (а) и В. reticulatum (б) на станции Г

Помимо массовых риссои и биттиума, в пробах цистозиры встречались и другие моллюски (Tricolia pullus, Gibbula divaricata, мелкие Mytilidae). Так, на станциях Б и В в весенне-осенний период Т. pullus попадалась даже чаще биттиума. Среднее содержание НУ в триколии на станции Б составляло в 2010 г. 0,23±0,04 и в 2012-м - 0,18±0,03 мг (100 мг)"1, что свидетельствует о практически постоянном уровне НУ в этом организме в акватории Приморского бульвара. На станции В в 2010 г. мы располагали пробами, собранными в июле и августе. Различия в показателях между этими месяцами были несущественны, однако общее содержание НУ в моллюсках было примерно в 2 раза выше по сравнению с 2012 г., когда пробы были получены в мае, июле-сентябре.

Средние величины НУ в 2012 г. в G. divaricata на станциях Б и В были практически одинаковы: 0,11±0,03 и 0,11±0,02 мг(100 мг)"1 соответственно. При этом значения содержания НУ в тканях гиббулы были выше в 2010 г. Аналогичную картину наблюдали в отношении НУ в митилидах (в основном, Mytilaster lineatus). Средние величины НУ в митилидах на станции Б составляли в 2010 г. 0,26±0,06, а в 2012 г. - 0,18±0,04 мг (100 мг)"1, на станции В - соответственно 0,36±0,06 и 0,14±0,03 мг-(100 мг)"1. Полученные результаты показывают, что количество НУ в моллюсках фактически не зависит от таксономической принадлежности макрофита, на котором они обитали.

Известно, что важную роль в жизни беспозвоночных, населяющих заросли макрофиты, играют микрообрастания субстратов. Мы исследовали содержание НУ в микроперифитоне, собранном с цистозиры на 3 станциях -в акватории Приморского бульвара (станция Б), парка Победы (станция В) и в Казачьей бухте (станция Г) (рис. 9). Прежде всего следует отметить аномально высокие значения НУ в августе 2010 г., как и для других биологических объектов, о чём говорилось выше. Среднее содержание НУ на станции Б составило в 2010 г. - 0,89±0,29, в 2012 г. - 0,17±0,02 мг (100 мг)"1 мг при разбросе данных в 2010 г. от 2,51 до 0,28 мг (100 мг)"'. Крайне высокие показатели содержания НУ в августе 2010 г. повлекли за собой и большую величину средней.

При использовании теста Диксона, получим величину 0,48±0,07 мг (100 мг)"1. Примечательно, что августовский выброс 2010 г. наблюдался во всех трёх районах сбора материала. Возможно, это связано с интенсивным развитием в прибрежной акватории микроводорослей, данными по которым мы не располагаем. Забегая вперед, отметим, что в этот же период мы не обнаружили в микроперифитоне увеличения количества общих липидов, которое тесно связано с НУ. Данные за 2012 г. на станции Б были более однородными и характеризовались наиболее низкими значениями НУ в микроперифитоне - от 0,064 до 0,28 мг (100 мг) Максимальные значения содержания цистозиры также отмечены на станции (3,03±0,3 мг (100 мг)-1) (рис. 9).

4,00

НУ

в

Станция Б

I ! ^Ьш Г*1явя

2,00 1,00

микроперифитоне августе 2010

Станция В

VI VII

4,00 -

3,00 ■

г

о 2,00

о

О 1,00

2 0,00

>>"

X

Станция Г

VI VII VIII

□ 2010 г. Ш 2012 г.

Рис. 9. Содержание НУ в микроперифитоне, собранном с С. ЬагЬша на станциях Б, В и Г

При этом средние величины концентрации НУ в микроперифитоне с цистозиры из районов станций Б и В - практически одинаковы. Также, как и в акватории Приморского бульвара, в 2012 г. на станции В концентрация НУ в микроперифитоне с мая по сентябрь, за исключением августа, была однородной. В августе наблюдали почти 2-кратное повышение НУ, по сравнению с другими месяцами. Уровень содержания НУ в микроперифитоне с цистозиры на станции Г близок к его содержанию в самой водоросли. Интересно отметить, что данные по НУ в микроперифитоне, полученные в этом районе в апреле, октябре, ноябре и декабре 2010 г., были одинаковыми и составляли 0,39 мг (100 мг)" в каждом из них.

Поскольку первым звеном в трансформации НУ являются бактерии, которые к тому же представляют собой неотъемлемую часть общего биопереноса углеводородов, осуществляемого другими гидробионтами (Миронов, 2002), мы изучили содержание НУ в микроперифитоне цистозиры и зостеры. Среднегодовая численность гетеротрофных бактерий в микроперифитоне составляла 4700, при колебаниях от 250 до 15000 кл-мл"1, а средняя численность нефтеокисляющих микроорганизмов - 23, при колебаниях от 1 до 45 кл-мл"1. Полученные нами показатели численности микрофлоры близки к данным для западного рукава бухты Казачья (Беляева, 2009) а также для других участков прибрежных вод юго-западного Крыма (Миронов, 2009).

Раздел «Общие липиды (ОЛ) в организмах, обитающих на макрофитах прибрежной зоны Севастополя» содержит информацию о количестве ОЛ в макрофитах С. ЬагЬШа и 2. по1Ш, микроперифитоне, моллюсках (Я. зр1епсН(1а и В. геИсиШит, Т. ри11ш, С. сНуапсаШ, Р. exiguum, МуИМае), обитающих на С. ЬагЬШа и 2. по1Ш. Поскольку липиды постоянно сопутствуют углеводородам и имеют сходные с ними химические свойства, они могут оказаться фактором, способным влиять на уровень концентрации НУ в гидробионтах.

Содержание общих липидов в цистозире со станции Б за 2 года наблюдений было практически одинаковым, о чём свидетельствуют средние данные за период наблюдения в 2010 и 2012 гт. - 1,99±0,12 мг-(100 мг)"1 и 1,95±0,17 мг-(100 мг)'1, соответственно (рис. 10). Средняя концентрация общих липидов в зостере составляла 3,22±0,34 мг-(100 мг)"1 на протяжении всего периода наблюдений. В некоторые месяцы отмечены различия в содержании общих липидов в цистозире, например, в сентябре 2010 г. - 1,4 и в 2012 г. - 2,09 мг (100 мг)"1. В отличие от станции Б, содержание липидов в макрофитах со станции В было достоверно больше в 2012 г., по сравнению с 2010 г.

_ 4,00

2 3,00 о о

О 2,00

| 1,00

0,00

4.00

» 3,00 §

г- 2,00

5 1,00

0,00

Станция Б

4,00

Станция В

3,00

адм I и I а

V VI УП УШ к

□ 2010 г, а 2012 г

Станция Г

г+,

V VI VII VIII гх О 2010 г.® 2012 г.

Станция Г

VI VII VIII IX

□ 2010г. Н2012г.

VI VI] VIII IX

□ 2010г. Н 2011 г. ■ 2012 г.

Рис. 10. и Г и 2.

Содержание общих липидов в С. ЬагЬша, собранной на станции Б, В пока на станции Г

В отличие от станций Б и Г (акватория Приморского бульвара и бухта Казачья), содержание ОЛ в цистозире, собранной на станции В (мелководье парка Победы), было более равномерным. Достоверно (при р=0,05) установлены более высокие показатели содержания общих липидов в водорослях станции В в 2012 г., по сравнению с 2010-м (рис. 10).

В микроперифитоне, покрывающем цистозиру на станции Б, средние величины ОЛ в 2010 г. составляли 3,95±0,82, в 2012-м -2,31±0,31 мг (100 мг)"1. Практически такие же средние показатели общих липидов выявлены в микроперифитоне цистозиры на станции В: в 2010 г. -1,6±0,4, в 2012 г. -4,03±0,58 мг (ЮОмг)"1.

При этом содержание общих липидов в микроперифитоне станции В в 2012 г. превышало значение в 2010 г. фактически во весь период исследований, а в некоторые месяцы это превышение было весьма существенным. Например, в сентябре 2010 г. содержание ОЛ составляло 1,04±0,1, а в том же месяце 2012 г. - 5,41±0,5 мг (100 мг)"1, то есть почти в 5 раз больше. Примерно такая же примерно ситуация наблюдалась в сравниваемые годы и в июле.

Для определения содержания общих липидов в моллюске Я. ьр1епсИс1а материал был собран на 3-х станциях в 2010 и 2012 гг. Оказалось, что средние значения ОЛ в риссое на станции Б в оба сравниваемых года статистически не различались, составляя соответственно 1,35±0,09 и 1,55±0,2 мг-(100 мг)"1. На станции В среднее содержание общих липидов в риссое из акватории парка Победы в эти же годы составляло соответственно 1,75±0,23 и 1,24±0,12 мг (100 мг)"1 и так же, как на станции Б, статистически достоверной разницы здесь не выявлено.

На станции Б (акватория Приморского бульвара) измерено содержание общих липидов в биттиуме в июне - июле 2010, и мае - июле 2012 гг. При этом в 2010 г. наблюдали большие колебания значений: в июне содержание общих липидов в биттиуме составляло 1,56, а в июле - 0,8 мг (100 мг)"1. В 2012 г. эти данные представлены следующим образом: май -1,13, июнь - 1,3, июль - 1,46 мг (100 мг)"1; среднее значение за 3 месяца было равно 1,29±0,05 мг (100 мг)"'.В октябре и ноябре 2010 г. количество ОЛ в биттиуме, собранного на станции Г (бухта Казачья), составило 1,56±0,2 и 1,06±0,1 мг (100 мг)"1, соответственно. Эти показатели находились в пределах тех же значений, что и для биттиумов, собранных на этой станции в тёплый период года. В целом, они соответствовали значениям общего содержания липидов у этих моллюсков на других станциях.

Помимо массовых видов - риссои и битгиума, с мая по сентябрь в достаточном для анализа количестве встречены триколия, гиббула и митилиды. Достоверной разницы между средним количеством общих липидов в триколии на станции Б в 2010 и 2012 гг. не отмечено - 1,23±0,04 и 1,25±0,2 мг-(100 мг)"1, соответственно. Количество общих липидов в триколии на станции В в 2012 г. было в 1,5 меньшим, чем в 2010 г. (0,79±0,14 и 1,11±0,29 мг (100 мг)'1, соответственно).

Как показано ранее, среди гастропод, обитающих на зостере, преобладала Я. тетЬгапасеа, среднее количество ОЛ в которой в 2010 г. составило 2,13±0,12, в 2011 г. - 1,5±0,13, в 2012 г - 1,35±0,15 мг/(100 мг). Количество общих липидов в биттиуме с зостеры, в среднем, составляло 1,08±0,05, в Т. ри11ш - 1,17±0,1, в Р. exiguum - 0,82±0,09, а в МуШ1с1ае 1,31±0,17 мг (100 мг)"'.

Статистически достоверные различия между содержанием ОЛ в макрофитах и микроперифитоне, основу которого составляют микроводоросли, отсутствуют.

Раздел «Нефтяные углеводороды и общие липиды в фекалиях массовых организмов зарослевых сообществ» посвящен анализу содержания НУ и ОЛ в фекалиях двух массовых моллюсков в зарослях макрофитов - Я. $р1епсИ(1а и В. геИсиЫит (рис. 11). Заметим, что без этих данных анализ процессов накопления и выведения НУ в этих гидробионтах был бы неполным.

4,00

аа 3,00

о

о 2,00

и 1,00

0,00

X

Станция Б

Станция В

VII

4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

Г Л ш ¡|

II IV I V VIII I IX 2010 г. X XI 1 XII

г

о о

в

Станция Г

| VIII1 IX 1 X XI I хп VII | уш

2010 г. 2011 г.

Рис. 11. Среднее количество НУ в фекалиях риссои на станциях Б, В и Г

Среднее количество нефтяных углеводородов в фекалиях риссои составило 2,56±0,36 на станции Б, 0,84±0,1 - станции В и 1,36±0,2 мг-(100 мг)"1 - на станции Г. Наиболее высокие значения содержания НУ в фекалиях риссои выявлено у моллюсков на станции Б, а наименьшие - на станции В. Среднее содержание нефтяных углеводородов в фекалиях биттиума на станции Г летом 2011 г. составило 0,44±0,06 мг-(100 мг)"1, что было в 3,1 раза меньше, чем в фекалиях риссои. Это может быть связано с тем, что интенсивность питания риссои превышает таковую у биттиума (Чухчин, 1984). Среднее количество общих липидов в фекалиях риссои, собранных в период наблюдений, составило 8,19±1,35 на станции Б, 3,35±0,34 - на станции В и 4,83±0,38 мг (100 мг)"1 - на станции Г. Среднее содержание общих липидов в фекалиях биттиума на станции Г составило 1,89±0,21 мг (100 мг)"1. Таким образом, в содержании ОЛ в фекалиях риссои наблюдается ситуация, аналогичная с НУ: наибольшее количество общих липидов в фекалиях риссои отмечено на станции Б, а наименьшее - на станции В.

Раздел «Факторы, влияющие на накопление НУ в морских организмах, и участие биоты в микробиопотоках нефти в море».

Одним из внутренних факторов, влияющих на накопление НУ в морских организмах, являются уровни содержания в гидробионтах общих липидов. Установлена положительная корреляция между содержанием липидов и уровнем накопления НУ моллюсками, обитающими в зарослях цистозиры и зостеры. При этом, в основном, отмечена средняя степень зависимости. Исключение составляют данные по биттиуму на станции Б (сильная) и риссое на станции Г (отсутствует). Одной из причин, на наш взгляд, может быть разное соотношение в микроперифитоне эпифитной и бактериально-детритной составляющей. Т. е. на первый план выходит алиментарная составляющая, поскольку в морской воде уровень НУ на всех

станциях был практически одинаков. С другой стороны, это может быть обусловлено физиолого-биохимическими особенностями гидробионтов. Так, средние коэффициенты корреляции по всем 3 станциям составляли для риссои 11=0,29, для биттиума 11=0,56 и для триколии 11=0,22. При этом корреляционная связь между липидами и НУ для микроперифитона была статистически незначимой. Из трёх видов моллюсков наиболее высокие коэффициенты корреляции между содержанием НУ и ОЛ выявлены у биттиума, причём на всех трёх станциях. Аналогичная картина наблюдается у гиббулы (г = 0,57), однако данные по ней получены только на станции Б.

На накопление НУ в организмах, помимо содержания в них общих липидов, могут влиять и другие факторы, например, уровни НУ в морской воде и в объектах питания гидробионтов, в нашем случае, моллюсков. Для выяснения этого предположения проведено построение линейных моделей множественной регрессии методом наименьших квадратов. При внесении в модель данных по указанным параметрам установлено, что наиболее значимым фактором, определяющим содержание НУ в риссое, является его содержание в микроперифитоне, который является основной пищей гастропод, обитающих на цистозире. Это может служить подтверждением главенствующей роли пищевого фактора в накоплении НУ морскими организмами при низком уровне нефтяного загрязнения морской воды.

На основании полученных нами данных по содержанию НУ в фекалиях риссои и литературных данных по её встречаемости проведём примерный расчет участия этого моллюска в микробиопотоке НУ в прибрежной акватории. Среднее (по всем районам исследований) значение содержания НУ в риссое составило 0,3 мг-(100 мг)"1. Масса одной живой особи равна 40 мг, из которых 70% приходится на раковину. После высушивания масса моллюска уменьшается приблизительно до 30 мг. Следовательно, 0,3 мг-(100 мг)"1 НУ содержится в 3,3 риссои, и, таким образом, на одну особь приходится 0,1 мг НУ. По нашим данным, в (100 мг) фекалий риссой содержится в среднем 1,4 мг НУ. Вес 1 фекалии риссои составляет в среднем 1,2-10'3 мг (Гаевская, 1954). За сутки 1 особь выделяет в среднем 7,5 штук фекалий массой 9 -10'3 мг. Данное количество фекалий содержит 1,3 • 10"4 мг НУ.

Опубликованные данные по численности К зр1епсИс1а на макрофитах в прибрежной зоне Крыма разнятся в десятки раз. Так, по одним данным (Макаров, 2008), на 1 кг цистозиры на глубине до 5 м приходится 60 экз. риссой (данные 2000 - 2005 гг.), по другим (Маккавева, 1979) - до тысячи экз. (данные 1979 г.). По нашим наблюдениям, в период исследований на глубине не более 1 м количество моллюсков доходило до тысячи на 1 кг макрофитов. Если взять эту максимальную величину, то накопленные в течение суток фекалии риссои с килограмма цистозиры могут содержать 0,13 мг НУ. Если принять, что средняя масса цистозиры, занимающей 1 м , составляет 3 кг, то с фекалиями населяющей её риссои в воду за сутки

попадает 0,39 мг НУ. Если учесть, что ПДК для морской воды составляет 0,05 мг л"1, то в 1 м3 воды содержится 50 мг НУ, и тогда вклад фекалий риссои в общее содержание НУ в 1 м3 морской воды может составлять всего 0,8%.

В доступной нам литературе мы не встретили подробных количественных данных по фекалиям биттиума, поэтому расчёты микробиопотока НУ через этого моллюска будут весьма приблизительными. Исходя из средней численности биттиума в наших пробах - 300 экзкг"1, количества НУ в его фекалиях, равном 0,19 мг (100 мг)"1, количества НУ в самом биттиуме, равном 0,23 мг(100 мг)"1, получено, что с фекалиями биттиума с 1 кг цистозиры в морскую воду попадает примерно 0,12 мг НУ в сутки или 0,24% от количества НУ в морской воде. Что касается других моллюсков (триколия, гиббула, митилиды, парвикардиум), встречавшихся в прибрежных зарослевых сообществах в значительно меньших количествах, фекалий этих организмов получить не удалось. Можно только предположить, что вклад этой группы моллюсков в общий микробиопоток НУ в прибрежной зоне ещё более незначителен.

ВЫВОДЫ

Впервые получены данные о содержании нефтяных углеводородов и общих липидов в организмах зарослей макрофитов С>\5/а?е/га ЬагЬа(а, 2о$1ега по1Ш в прибрежной акватории юго-западного Крыма, в покрывающем их микроперифитоне и моллюсках /?шоа зр1епсИс1а, ВШшт геПсиШит, ТпсоИа ри11из, аЬЬи1а сНуапсШа, Рап>1сагс1шт ехщиит, Му^Шае. Измерены уровни нефтяного загрязнения морской воды в районах проведения работ для их сравнения с ПДК, установлена зависимость между содержанием НУ и ОЛ в организмах, рассчитана биологическая составляющая микропотока НУ в зарослевых сообществах через фекалии массовых моллюсков.

1. Содержание НУ в морской воде района проведения работ свидетельствует о низком (близком к ПДК - 0,05 мг-л'1) уровне их нефтяного загрязнения. С 2009 по 2012 гг. наблюдается тенденция снижения количества НУ в море, что может свидетельствовать о некотором улучшении экологической обстановки в акватории Севастополя. Низкий уровень содержания НУ в морской воде подтверждается и микробиологическими данными.

2. Низкие концентрации НУ в илистых и песчаных осадках, а также в береговых наносах на участках, где отсутствуют стационарные источники нефтяного загрязнения, демонстрируют их незначительный вклад во вторичное загрязнение морской среды. Содержание НУ в илистых грунтах превышает таковые в песчаных, в среднем, в 3 раза, макрофиты подводных гидротехнических сооружений загрязнены НУ в значительно меньшей степени, чем донные осадки на тех же участках.

3. Средний уровень содержания нефтяных углеводородов в цистозире и зостере невысок (соответственно - 0,3±0,02 и 0,34±0,06 мг (100 мг)"1) и обусловлен, в основном, остаточной несмываемой прочно прикреплённой плёнкой микроперифитона.

4. Средний уровень НУ в массовых видах моллюсков, обитающих в зарослях макрофитов прибрежной акватории Севастополя, практически одинаков - 0,31±0,02 мг (100 мг)"1. В микроперифитоне, смытом с цистозиры, содержание НУ 0,45±0,07, с зостеры, - 0,49±0,13 мг (100 мг)" .

5. Средние содержание общих липидов в зостере достоверно выше, чем в цистозире (соответственно 3,22+0,34 и 1,91+0,2 мг(100 мг)'1). Уровень содержания ОЛ в обитающих на них моллюсках близок: Rissoa splendida -1,48±0,15, Bittium reticulatum - 1,22±0,11, Tricolia pullus - 1,12±0,08, Gibbula divaricata - 1,02±0,05, Mytilidae - 1,36±0,12 мг(100 мг)'1, за исключением Parvicardium exiguum, количество ОЛ в котором было примерно в 1,5 раза ниже (0,82±0,05 мг(100 мг)"1). Количество общих липидов в микроперифитоне цистозиры и зостеры, взятых из разных районов, подвержено существенным колебаниям, что может быть связано с особенностями развития микроводорослей на поверхности макрофитов.

6. Между содержанием общих липидов и количеством НУ в организмах прибрежных зарослевых сообществ существуют корреляционные связи. Построение линейных моделей множественной регрессии методом наименьших квадратов показало, что наиболее значимым фактором, определяющим содержание НУ в массовом моллюске сообщества С. barbota и Z. noltii - риссое, является его содержание в микроперифитоне - основном источнике питания гастропод.

7. Вклад НУ фекалий массовых моллюсков в содержание НУ в морской воде в прибрежной акватории Севастополя незначителен.

8. Усовершенствованный способ оценки количества нефтяных углеводородов в прибрежных морских акваториях (Пат. 64294 U UA, МПК G01N 33/18, АО 1 Кб 1/00; опубл. 10.11.2011) и полученные данные по содержанию НУ в организмах зарослевых сообществ макрофитов являются основой для последующего изучения микробиопотоков НУ в мелководной зоне моря.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Миронов О. А. Нефтяные углеводороды на поверхности водорослей-макфроитов гидротехнических сооружений / О. А. Миронов // Экол. моря. - 2007. - Вып. 74. - С. 56-58.

2. Миронов О. А. Применение метода наименьших квадратов (МНК) при санитарно-биологических исследованиях морской среды / О. А. Миронов // Экол. моря. - 2008. - Вып. 76. - С. 100-102.

3. Миронов О. А. Нефтяные углеводороды в сообществе Cystoseira barbota — Rissoa splendida акватории каменистого пологого берега (Севастополь, Черное море) / О. А. Миронов // Экол. моря. - 2009. - Вып. 79. - С. 7072.

4. Миронов О. А. Липидно-углеводородный состав Cystoseira sp. и Rissoa sp. В прибрежной акватории Севастополя (Чёрное море) / О. А. Миронов // HayKOBÍ записки Тернопшьского нац. пед. университету ím. В. Гнатюка. Сер1я: Бюлопя. Спец. выпуск: Пдроеколопя. - 2010. - № 3 (44). - С. 173-176.

5. Миронов О. Г. Мониторинг экологического состояния бухты Артиллерийской (Севастополь, Чёрное море) / О. Г. Миронов, С. В. Алёмов, Т. С. Осадчая, Е. В. Гусева, Т. О. Миронова, И. П. Муравьёва, О. А. Миронов, Л. В. Енина, Д. А. Алифанова, Н. Г. Волков // Морск. экол. журн. -2012. -№1, Т. XI. - С. 41-52.

6. Миронов О. А. Содержание общих липидов в моллюсках сообщества морской травы Zostera noltii бухты Казачьей (Севастополь, Чёрное море) / О. А. Миронов // Морск. экол. журн. - 2013. - №2, Т. XII. - С. 27-30.

7. Mironov О. A. Accumulation of the Oil Hydrocarbon by the Marine Organisms of the Seaweed Zostera noltii Thickets in the Kazacha Bay (the Black Sea) / O.A. Mironov // Hydrobiol. Journ. - 2014. - Vol. 50, Issue 3. - P. 90-94.

Патент

8. Пат. 64294 U UA, МПК G01N 33/18, A01K61/00 Cnoci6 ощнки тшшв углеводшв у прибрежних морських акватор1ях / Миронова Т. О. (UA), Миронов О. A. (UA), Муравйова I. П. (UA); заявник 1нститут бюлогп твденних мор i в ím. О. О. Ковалевського HAH Украши (UA). - № u2011011906; заявл. 18.02.2011; опубл. 10.11.2011, Бюл. №21, 2011.

Статьи, опубликованные в других изданиях

9. Миронов О. А. Методы и результаты мониторинга нефтяного загрязнения прибрежной акватории г. Севастополя / О. А. Миронов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь, 2011, — Вып. 25, т.1.-С. 206-212.

10. Миронов О. Г. Микробиологическая составляющая 50 летних экологических исследований акватории юго-западной оконечности Крыма (Чёрное море) / О. Г. Миронов, Т. О. Миронова, И. П. Муравьёва, О. А. Миронов, Л. В. Енина // Труды института микробиологии

Национальной Академии наук Азербайджана (специальный выпуск на основе материалов международной конференции «Микробиология и экология: пути интеграции, проблемы и перспективы»), - Баку: ЭЛМ, 2011.-Т. 9, № 1.-С. 147-156.

11. Миронов О. А. Нефтяное загрязнение берегов Севастополя / О. А. Миронов, Т. О. Миронова, И. П. Муравьёва // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь, 2012. - Вып. 26, т.1. - С. 212-216.

Материалы и тезисы конференций

12. Mironov О. A. Oil hydrocarbons on the periphyton of the hydrotechnical constructions / O. A. Mironov // Понт Эвксинский V: тез. V Междунар. науч.-практ. конф. молодых учёных по проблемам водных экосистем (24 - 27 сент. 2007 г.). - Севастополь, 2007. - С. 140-141.

13. Mironov О. A. Oil contamination of the beach area of Sevastopol / O. A. Mironov // Прогрессивные направления развития машино-приборостроительных отраслей и транспорта: тез. Междунар. науч.-техн. конф. студ., аспир. и молодых учёных (12 - 16 мая 2008 г.). - СевНТУ. -Том 2. - Севастополь, 2008. - С. 147-148.

14. Миронов О. А. Анализ санитарно-биологических показателей морской среды методом наименьших квадратов (МНК) / О. А. Миронов // Понт Эвксинский VI: тез. VI Междунар. науч.-практич. конф. молодых учёных по проблемам водных экосистем (24 - 27 сент. 2009 г. ). - Севастополь, 2009. - С. 84.

15. MipoHOB О. А. М1кробюлопчна складова шдикаци нафтового забруднення морськоТ акваторн / О. A. MipoHoe // Актуальш проблеми розвитку природничих наук: 36ip. матер. II Всеукр. наук.-практ. конф. студ. та молодих учених (20 травня 2011 р.). - Запор¡жжя, ЗНУ. - 2011. -С. 78-79.

16. Мнронов О. А. Биоперенос нефтяных углеводородов в прибрежной акватории юго-западной оконечности Крыма (Чёрное море) / О. А. Миронов // Понт Эвксинский VII: тез. VII Междунар. науч.-практич. конф. молодых учёных по проблемам водных экосистем (24 - 27 мая. 2011 г.).-Севастополь, 2011.-С. 172-173.

17. Mironov О. A. Oil in the Coastal Communities of the Sevastopol Region (the Black Sea) / O. A. Mironov // Abstracts of 3rd Bi-annual BS Scientific Conference and UP-GRADE BS-SCENE Project Joint Conference Odessa, Ukraine, 1 - 4 November 2011. - P. 55.

18. Миронов О. А. Липиды и углеводороды в макро- и микробиоте прибрежных зарослевых сообществ юго-западной оконечности Крыма (Чёрное море) / О. А. Миронов // Биоразнообразие. Экология. Адаптация.

Эволюция: тез. VI Междунар. конф. молодых учёных, посвященной 150-летию со дня рождения известного ботаника В.И. Липского (Одесса, 13-17 мая 2013 г.). - Одесса: Печатный дом, 2013. - С. 41-42.

19. Миронов О. А. Переход нефтяных углеводородов из донных осадков в морскую воду / О. А. Миронов // Ломоносовские чтения - 2013: тез. докл. науч. конф. - Севастополь, 2013. - С. 41-42.

20. Миронов О. А. Особенности накопления нефтяных углеводородов (НУ) гидробионтами зарослевых сообществ на малых глубинах /О. А. Миронов // Понт Эвксинский VIII: тез. VIII Междунар. науч.-практич. конф. молодых учёных по проблемам водных экосистем, посвящённой 50-летию образования ИнБЮМ НАНУ (01 - 04 октября 2013 г.). -Севастополь, 2013. - С. 99-100.

21. Миронов О. А. Факторы, влияющие на накопление нефтяных углеводородов (НУ) в морских организмах при низких уровнях нефтяного загрязнения морской воды. / О. А. Миронов // Ломоносовские чтения - 2014: тез. докл. науч. конф. - Севастополь, 2014. - С. 55.

22. Миронов О. А. Нефтяные углеводороды как концентраторы тяжёлых металлов и пестицидов / О. А. Миронов // Актуальные вопросы ядерно-химических технологий и экологической безопасности: тез. Всеукр. конф. (23 мая 2014 г.). - Севастополь. - 2014. - С. 103.

АННОТАЦИЯ

Миронов О. А. Нефтяные углеводороды в массовых организмах зарослевых сообществ прибрежной зоны Севастополя (Чёрное море). -Рукопись. Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.02.10 - гидробиология. - Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского, Севастополь, 2014.

Получены новые данные о содержании нефтяных углеводородов в массовых организмах зарослевых сообществ прибрежной зоны Севастополя (Чёрное море). Уровень НУ в моллюсках, обитающих в зарослях макрофитов указанного района, практически одинаков и находится в пределах 0,31 ±0,02 мг (100 мг)" . Содержание НУ в микроперифитоне, смытом с цистозиры, составляет 0,45±0,07, а для зостеры - 0,49±0,13 мг(100 мг)'1. Это свидетельствует о том, что уровни накопления НУ в организмах, обитающих в зарослях макрофитов, не зависят от природы последних. Количество нефтяных углеводородов в цистозире и зостере обусловлено, в основном, остаточной несмываемой прочно прикреплённой плёнкой микроперифитона и составляет, соответственно 0,3±0,02 и 0,34±0,06 мг(100 мг). Содержание НУ в морской воде района проведения работ свидетельствует о низком (близком к ПДК - 0,05 мг-л"1) уровне нефтяного загрязнения. При этом наблюдается тенденция снижения количества НУ в море с 2009 г. по 2012 г., что может быть связано с некоторой общей стабилизацией экологической

обстановки в акватории региона Севастополя. Таким образом, поверхность макрофитов с обитающими на ней гидробионтами в период проведения настоящих работ омывались морской водой с низкими уровнями содержания НУ. Низкий уровень содержания НУ в морской воде подтверждается и микробиологическими данными. При этом бактериологические исследования по определению общего количества гетеротрофов и нефтеокисляющих микроорганизмов в восточном отроге бухты Казачья проведено впервые. Количество общих липидов в исследованных моллюсках находилось в пределах от 1,17±0,03 до 1,46±0,03 мг (100 мг)"1. Наибольшее содержание общих липидов отмечено в риссое (1,46±0,03 мг-(Ю0 мг)"). Таким образом, впервые установлены величины общих липидов в массовых гидробионтах, являющихся кормовым ресурсом для ихтиофауны прибрежных^ зарослей макрофитов. Установлено наличие корреляционных связей между содержанием общих липидов и количеством НУ в организмах прибрежных зарослевых сообществ. Построение линейных моделей множественной регрессии показало, что наиболее значимым фактором, определяющим содержание НУ в массовом моллюске сообщества С. ЬагЬаШ и 2. по1Ш -риссое, является его содержание в микроперифитоне - основном источнике питания гастропод. Усовершенствованный способ оценки количества нефтяных углеводородов в прибрежных морских акваториях и полученные данные по содержанию НУ в организмах зарослевых сообществ макрофитов являются основой для последующего изучения микробиопотоков НУ в

мелководной зоне моря.

Ключевые слова: нефтяные углеводороды, макрофиты, брюхоногие и

двустворчатые моллюски, Чёрное море.

АНОТАЦШ

Миронов О. А. - Нафтов! вуглеводш в масових оргашзмах зарослевих угруповань прибережноТ зони Севастополя (Чорне море). -

Рукопис. Дисертащя на здобуття наукового ступеня кандидата бюлопчних наук за спещальшстю 03.02.10 - гщробюлопя. - 1нститут бюлогп твденних морш ¡м. А.О. Ковалевського, Севастополь, 2014.

Отримаш нов1 дат про змют нафтових вуглеводшв в масових оргашзмах зарослевих угруповань прибережноТ зони Севастополя (Чорне море). Р1вень НВ в молюсках, що мешкають в заростях макрофшв зазначеного району, практично однаковий 1 знаходиться в межах 0,31 ± 0,02 мг (100 мг)"1. Змкт НВ в мпсропер1фш>ш, змити з цистозфи 0,45 ± 0,07, а для зостери 0,49 ± 0,13 мг-(Ю0 мг)'1. Це св1дчить, що р1вш накопичення НВ в оргашзмах, що мешкають в заростях макрофшв, не залежить вщ природи останшх. КЬькють нафтових вуглеводшв в цистоз1р1 1 зостер1 обумовлено в основному залишковим незмивним мщно прикр1пленим елементом м1кропер1ф1тону 1 становить вщповщно 0,3 ± 0,02 \ 0,34 ± 0,06 мг (100 мг)".

3mict НВ в морськш всш району проведения po6iT свщчать про низький (близькому до ГДК - 0,05 мг-л"1) piBHi нафтового забруднення. При цьому спостер1гаеться тенденшя зниження кшькосп НВ в море з 2009 р. по 2012 р., що може бути пов'язано з деякою загальною стабшзащею еколопчно\' обстановки в aKBaTopi'i репону Севастополя. Таким чином, поверхня макрофтв з мешкаючими на нш гщробюнтами в пер!од проведения po6iT омивалися морською водою з низькими р1внями зм1сту НВ. Низький pieenb вм1сту НВ в морськш nofli пщтверджуеться i м1кроб1олопчними даними. При цьому бактерюлопчш дослщження з визначення загальноТ кшькостс гетеротроф1в i нафтеокислюючих м!крооргашзм1в в схщному вщрогу б. Козачш було проведено вперше. Кшьюсть загальних лшдав в дослщжених молюсках знаходилося в межах ви 1,17 ± 0,03 до 1,46 ± 0,03 мг-(100 мг)' . Найбтьший bmict загальних лшшв вщзначено в Rissoa (1,46 ± 0,03 мг-(100 мг)"1). Таким чином, вперше встановлеш величини загальних лшщ!в в масових пдробюнтах, як1 е кормовим ресурсом для ¡хтюфауни прибережних заростей макрофтв. Встановлено наявшсть кореляшйних зв'язк1в мгж вм1стом загальних л1пщ1в i китьк1стю НВ в орган13мах прибережних зарослевих угруповань. Побудова л11пйних моделей множинноТ perpecii" методом найменших квадрат1в показало, що найбшьш значущим чинником, що визначае змют НВ в масовому молюску спшьноти С. barbata i Z noltii -Rissoa e його BMicT у м1кропер1фпон! - основному джерел! живлення гастропод. Удосконалений cnoci6 оценки кшькост1 нафтових вуглеводшв в прибережних морських акваториях i отриман1 дан! з утримання НВ в оргашзмах зарослевих уфуповань макрофтв е основою для подальшого вивчення м1кроб1опоток1в НВ в мшководшй зош моря.

Ключов'1 слова: нафтов1 вуглеводн1, макрофт, черевоноп та двостулков1 молюски, Чорне море.

SUMMARY

Mironov О. А. - Oil hydrocarbons in the organisms of tangle communities of the Sevastopol coastal zone (the Black Sea). - Manuscript.

Ph.D. Thesis, specialty 03.02.10 - Hydrobiology. - The A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Sevastopol, 2014.

New data on the content of oil hydrocarbons (OH) in the tangle communities' organisms of the coastal zone of Sevastopol (the Black Sea) is obtained. OH level in mollusks living on macrophytes of the specified area was almost the same and was lying in the range of 0,31 ± 0,02 mg-(100 mg)"1. The OH in microperiphyton, washed from Cystoseira contained 0,45 ± 0,07 mg (100 mg)', and for Zostera it was 0,49 ±0,13 mg-(100 mg)"1 of oil hydrocarbons. This indicates that the levels of accumulation of the OH in the organisms that live on the macrophytes, does not depend on the nature of the plants. The ammount of oil hydrocarbons in Cystoseira and Zostera was mainly determined by the residual indelible firmly attached element of the microperiphyton and was respectively 0,3

± 0,02 and 0,34 ± 0,06 mg (100 mg)'1. The OH in seawater area of the work indicate a low (close to the MPC - 0,05 mg l"1) level of oil pollution. In this case, there is a tendency to reduce the number of OH at sea from 2009 to 2012, which may be due to some general stabilization of the ecological situation in the waters of Sevastopol region. Thus, the surface-dwelling hydrobionts on the macrophytes during the present work were washed by sea water with low levels of the OH. Low levels of the OH in seawater confirmed by microbiological analyses. In the current work, bacteriological studies to determine the total number of heterotrophic and oil-oxidizing microorganisms in the eastern spur of the Kazachaya bay were conducted for the first time. The ammount of total lipids in the studied mollusks ranged from 1,17 ± 0,03 to 1,46 ± 0,03 mg(100 mg)"1. The highest content of total lipids was observed in Rissoa (1,46 ± 0,03 mg (100 mg)'1). Thus, for the first time established the value of total lipids in thicket aquatic organisms that are food source for the fish fauna of coastal macrophytes. The presence of correlation between the content of total lipids and the amount of OH in the tangle coastal communities' organisms was found. Construction of linear multiple regression models by least-squares method showed that the most significant factor determining the content of the OH in the mass mollusk community C. barbata and Z. noltii - Rissoa is its content in microperiphyton - the gastropods main source of nutrition. An improved method to estimate the amount of oil hydrocarbons in coastal waters and the data on the content of the OH in organisms of the tangle macrophytes communities are the foundation for the further study of oil hydrocarbons microbioflows in the shallow areas of the sea.

Key words: oil hydrocarbons, macrophytes, bivalves and gastropods, the Black Sea.

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Миронова Олега Андреевича

Подписано в печать 19.11.2014 Формат бумаги 60 х 84 1/16.

Объем 0,9 авт.л. Заказ № 47. Тираж 120 экз.

Напечатано НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика» 299011, г. Севастополь, ул. Ленина, 28 Свидетельство о государственной регистрации № 914 Серия ДК от 16.02.02 п