Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Влияние природно-климатических и антропогенных факторов на микробиоту почв прибрежной зоны Кольского залива

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Влияние природно-климатических и антропогенных факторов на микробиоту почв прибрежной зоны Кольского залива"

10-1 3575

На правах рукописи УДК: 502.64

ОСАУЛЕНКО ВЕРА ЕВГЕНЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА МИКРОБИОТУ ПОЧВ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА

Специальность: 25.00.36 - геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Работа выполнена на кафедре геологии и геоэкологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена»

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Субетто Дмитрий Александрович

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор

Перетрухина Алефтина Трофимовна

доктор географических наук, профессор Кочуров Борис Иванович

кандидат географических наук, доцент Мосин Виктор Георгиевич

Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам «Севморгео»

Защита состоится «18» декабря 2009 г. в 14.00 часов на заседании Совета Д.212.199.26 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, д.48, корп. 12, ауд. № 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург^лаб. реки Мойки, д.48, корп.5. Автореферат разослан « //"» МЛт-Л 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Официальные оппоненты

Ведущая организация

I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Изучение геосистем с учетом абиотических, биотических и антропогенных факторов среды необходимо для прогнозирования природопользования при сохранении безопасного уровня жизненно-важных параметров среды. Компетентные выводы и рекомендации возможны при комплексном подходе междисциплинарных исследований.

Прибрежная зона Кольского залива, где расположен незамерзающий порт -Мурманск, имеет огромное значение для реализации экономических программ регионального и федерального уровня. Устойчивость геосистемы должна обеспечивать система управления природопользованием на основе оценки природных и антропогенных факторов. Одной из серьёзных проблем города Мурманска, связанных с качеством окружающей среды, является высокая заболеваемость, особенно детская. Наряду с такими факторами, как низкая комфортность климата, загрязнение атмосферного воздуха и воды, для комплексной оценки потенциальной опасности заболеваемости необходим мониторинг экологического состояния почвенного покрова селитебной зоны и прилегающей к ней территории. Особое значение имеет исследование почв экотона прибрежной зоны Кольского залива в связи с их положением в аккумулирующем звене ландшафта, что обеспечивает их информативность с одной и уязвимость - с другой стороны.

Наиболее тонким инструментом оценки экологического состояния почв является метод биоиндикации. Для решения проблемы устойчивого развития исследуемой геосистемы важен выбор сигнально - контрольных индикаторов. Однако до сих пор не существует единой научно обоснованной и апробированной на практике системы биологического анализа. Необходим научный поиск путей совершенствования и условий практического применения данного метода. Идентификация микроорганизмов-биоиндикаторов в почве прибрежной зоны позволяет выявить сукцессионные процессы в экосистемах, природных и техногенных, под влиянием антропогенной нагрузки (сбросов вод с судов, рыбоперерабатывающих, автотранспортных предприятий, коммунально-бытовых, сельскохозяйственных, выбросов рудоперерабатывающих и топливно-энергетических предприятий). Оценка общей численности гетеротрофного почвенного бактериоценоза прибрежной зоны, учет отдельных групп микроорганизмов и их потенциальной активности дает возможность определить состояние бактериоценоза геосистемы, степень ее загрязнения. Особую опасность для почвенных и водных экосистем представляет исчезновение микроорганизмов, участвующих в круговороте веществ, проявление или усиление свойств пато-генности бактерий. Почва является «хранилищем» спор патогенных бактерий, вызывающих опасные заболевания. На практике, при низких показателях встречаемости патогенных микроорганизмов в воде и почве, установлен рост показателей нездоровья населения.

Актуальность геоэкологических исследований с биоиндикацией на микробиологическом уровне повышается в связи с активизацией работ по эксплуатации Штокмановского газоконденсатного месторождения на шельфе Баренцева моря и в перспективе - создания новых химико-молекулярных производств, увеличения площади застройки урбанизированных территорий. Необходимо

предпринять ряд мер для защиты почв экотона прибрежной зоны Кольского залива, «выполняющего функцию краевого геохимического фильтра и аккумулирующего большую часть стоков» (Доклад..., 2005).

Устойчивость геосистемы прибрежной зоны в условиях увеличения антропогенных нагрузок обеспечивается как процессами саморегуляции, так и научно обоснованной регуляцией их функционирования на основе комплексных исследований пространственно-временной организации. Необходимы обоснованно регламентированные меры оптимизации экологических условий среды обитания и улучшения здоровья населения. Решение экологических проблем прибрежных территорий важно для сохранения биоразнообразия Кольского залива, Баренцева моря и Мирового океана в целом.

Объект исследования: геосистема прибрежной зоны Кольского залива. Предмет исследования: изменение и индикаторные возможности качественного и количественного состава микроценозов почв в зависимости от антропогенной нагрузки и лимитирующих факторов в урбанизированной техногео-системе.

Целью работы является оценка экологического состояния почв прибрежной зоны Кольского залива в г. Мурманске методами биоиндикации.

В соответствии с поставленной целью предусматривается решение следующих основных задач:

1. Выявить степень влияния антропогенных и природных факторов на почвен-

ные комплексы прибрежной зоны и аквальную систему Кольского залива.

2. Определить тенденции изменения лимитирующего температурного фактора.

3. Определить качественный и количественный состав микроценозов почв и ус-

тановить индикаторные микроорганизмы.

4. Оценить санитарно-микробиологическое состояние почв.

5. Рекомендовать стратегию природопользования в геосистеме.

Защищаемые положения:

1. Экологическую безопасность аквальной системы необходимо рассматривать с учётом функционирования экотона прибрежной зоны как единой геосистемы.

2. Биоиндикация почв прибрежной зоны Кольского залива в г. Мурманске выявляет географические и экологические особенности геосистемы.

3. Условно-патогенные бактерии в урбосистемах являются биоиндикаторами.

4. Понижение температуры может провоцировать усиление патогенности микроорганизмов и рост заболеваемости населения. Автохтонная микробиота почв прибрежной зоны залива осуществляет очистку от поступающих загрязнений, но может быть эпидемиологически опасной в результате длительного химического и биологического загрязнений.

5. Почвы прибрежной зоны Кольского залива обладают значительной самоочистительной способностью, однако сохранение экологических функций почв урбанизированной техногеосистемы в условиях склоново-денудационных процессов должна обеспечить система мер по реабилитации почв.

Теоретической основой диссертации являются результаты исследований ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области изучения геоэкологии, геологии, климата, почв, микроорганизмов: Б.И.Кочурова, ГТ.Матишова,

Н.А.Ясманова, В.Т.Трофимова, В.Л.Ильченко, О.П.Корсаковой, Е.П.Борисенкова, А.А.Гирса, А.А.Дементьева, К.Я.Кондратьева, Ю.Н.Елдышева, Б.Г.Шерстюкова, Б.А.Яковлева, Е.Г.Мишустина, В.А.Ковды, Г.А.Евдокимовой, Д.Г.Звягинцева, Г.П.Сомова, В.И.Покровского, А.И.Нетрусова, О.К.Поздеева, J.Bjerknes, S.Malmberg, R.Dickson, K.Glass, W.Lester, H.LJensen и др.

Фактический материал и методы исследования. В диссертационной работе использованы материалы исследования почвенных микроценозов, полученные унифицированными методиками.

Научная новизна. Впервые проведен мониторинг почв прибрежной зоны Мурманского промышленного узла. Получены сведения об особенностях количественного и качественного микробного состава почв в условиях антропогенного влияния городской среды и изменения климатических условий, проведён анализ доминирующих комплексов микроорганизмов почв прибрежной зоны Кольского залива, выявлены наиболее индикативные микроорганизмы, определена экологическая роль почв прибрежной зоны.

Обоснованность и достоверность результатов исследования базируется на значимом массиве исходных материалов, применении общепринятых микробиологических методов (МУ - 2.1.7.7.730-99; ГОСТ-17.4.2.01-81, 10444.1288, СанПиН 2.1.7.1287-03), моделировании лимитирующего температурного фактора мезоклимата для обоснования геосистемных исследований; использовании компьютерных технологий обработки аналитических материалов и представления результатов в сравнении с данными предыдущих исследований; анализе отечественных и зарубежных публикаций по исследуемой проблематике.

Теоретическая значимость. Обосновано использование комплексного подхода междисциплинарных исследований геосистемы; показано, что антропонозная опасность почв в урбоэкосистемах севера связана с температурными флуктуациями; обозначено интегрированное воздействие климатических, тектонико-литосферных, почвенно-микробиологических, антропогенных факторов на состояние здоровья населения города Мурманска Северо-Западного федерального округа.

Практическая значимость. Проведен поиск информативных показателей микробиологического исследования геосистемы, предлагается использовать в качестве информативных показателей урбанизированных территорий условно-патогенные бактерии; первичные материалы могут быть использованы при проведении экологической экспертизы; результаты и выводы могут быть включены в базы данных научных и управляющих организаций для экологического обоснования единой системы мониторинга. Материалы работы используются в учебном процессе Высшей школы.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ. Основные положения диссертационной работы представлены и обсуждены на конференциях: внутривузовские и межвузовские научно-практические конференции МГПИ (Мурманск, 2000, 2002), МИЭ (Мурманск, 2007, 2008); 2-я региональная научная конференция «Естественные проблемы арктического региона» КНЦ РАН, ПГИ, МГТУ, МГПИ, ПЕТРГУ (Мурманск, 2001); Международная научно-техническая конференция МГТУ (Мурманск, 2004); Международная научно-практическая конференция «Современные научные достижения-

2006» (Днепропетровск, 2006); Международные научно-технические конференции «Наука и образование- 2006», «Наука и образование - 2007», МГТУ, ММБИ, ПГИ, Геологический институт КНЦ РАН, Университет Тромсе (Норвегия) (Мурманск, 2006, 2007); 4-я Международная научная конференция «Биотехнология - охране окружающей среды» МГУ (Москва, 2006); Международная конференция «Большие морские экосистемы России в эпоху глобальных изменений (климат, ресурсы, управление)» РГУ, РАН, Минобразования и науки РФ, ЮНЦ РАН, КНЦ РАН, ММБИ (Ростов-на-Дону, 2007).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения и четырёх глав, заключения, выводов, списка литературы из 262 источников и приложения. Объем работы 178 страниц машинописного текста, включая 17 таблиц и 29 рисунков.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель, задачи и научная новизна, показана практическая значимость исследований.

В первой главе «Биоиндикационный мониторинг почв» обосновано экологическое значение почв и биоиндикационный потенциал их оценки. В почвенном слое происходит взаимодействие малого биологического круговорота с большим геологическим круговоротом за счёт включения процессов обмена между почвой, литосферой, гидросферой и атмосферой. Газы являются переносчиками энергии и информации из анаэробной зоны в аэробную, где используются аэробами. Почва и её микробоценозы контролируют устойчивость экосистем, поддерживают равновесное состояние окиси углерода в атмосфере, а значит - устойчивость климатической системы. Биотестирование выявляет закономерности, связывающие географические и экологические условия микробоценозов.

Приводится краткая история изучения почвенных микро ценозов. Дана классификация качественного состава микроорганизмов, а также основные процессы, связанные.с их деятельностью в почве. Показано, что санитарно-показательные микроорганизмы составляют значительную часть микробных сообществ городских почв, сопоставимую по численности с микромицетами или целлюлозоразлагающими микроорганизмами. Все анаэробные спорообра-зующие бактерии, включая возбудителей болезней, обитают в почвах. В природе их чрезвычайно много, но анаэробы относительно слабо изучены из-за сложности выделения и культивирования. Почвенные формы мельче, чем в водоёмах. Могут долго сохраняться в неблагоприятных условиях иссушения или промораживания в состоянии покоя. Патогенная микробиота распределена во внешней среде неравномерно, поэтому требуются серийные исследования. Известно, что, обладая адгезивными свойствами и высокой устойчивостью споровых форм, микроорганизмы могут длительное время находиться в более глубоких слоях почвы, а также - в ризосфере. Фаги более устойчивы к внешним воздействиям по сравнению с бактериями, однако имеются свидетельства, ставящие под сомнение индикаторные возможности колифагов.

Биоиндикационный потенциал почвенных микроорганизмов определяется исключительным динамизмом параметров их сообществ во времени и в пространстве. Исследования эколого-географической изменчивости почвенных

бактерий показали, что на юге лимитирующим фактором является влага, а на севере - температура, при среднегодовых температурах выше 7°С численность бактерий меньше зависит от температурного фактора, чем при низких его значениях, перепады температур на рост микроорганизмов оказывают более неблагоприятное воздействие. В почве, воде выживают и размножаются микроорганизмы, если не меняются факторы окружающей среды. То есть в зависимости от внешних условий факультативные паразиты могут вести себя как паразиты, либо как сапрофиты. Большинство из них - условно-патогенные бактерии.

Устойчивость городских систем, где ограничены возможности самоочищения, определяется оптимальным функционированием почв и способностью удерживать загрязняющие вещества в почвенно-грунтовые воды и водоёмы. Установлено, что особенно значимы при этом исследования на пограничных территориях - экотонах. Поскольку буферная способность почвы зависит от содержания гумуса, кислотности, механического состава, тем опаснее ее загрязнение химическими веществами. В условиях интенсивного аэротехногенного загрязнения происходит ухудшение эпидемиологической обстановки. Поэтому необходимо рассматривать трансформацию внутри микроценозов почв в городской среде с экологической и эпидемиологической позиций.

Таким образом, именно условно-патогенные бактерии способны усугубить санитарно-эпидемиологическую ситуацию. Они могут размножаться в объектах окружающей среды при биологически низкой температуре (4-12°С), сохранять при этом свою вирулентность и повышать её, в морской воде выживаемость потенциально патогенных бактерий может быть также значительной, в условиях замедленной способности воды к самоочищению, при температуре 4-б°С.

При всех удовлетворительных оценках результатов исследований с точю зрения эпидемиологии здоровье северян не стало лучше. Требуются новые крите рии, актуализация более информативных маркеров. Возрастающая роль антропогенных факторов может стимулировать интенсивное развитие в окружающей среде потенциально - патогенных бактерий, использующих некоторые компоненты сточных вод как источники питания и имеющих устойчивость к загрязнению.

Взаимосвязь экосистем прибрежной зоны г. Мурманска с экосистемой Кольского залива осуществляется посредством передачи энергии, веществ и информации об изменении условий среды. При этом микроорганизмы почв прибрежной зоны будут вынуждены «работать» с новой программой, сдерживая в буферной зоне воздействие на более инертную водную среду. На основании проведенного литературного обзора сделан вывод о том, что микробиологический мониторинг в силу своей информативной значимости может быть тест-индикатором изменений экологической ситуации в условиях антропогенных нагрузок и характеризовать санитарное состояние аквальных геосистем непосредственно в прибрежной зоне. Анализируя представленную информацию можно предположить, что стратегически наиболее значимыми биоиндикаторами будут условно-патогенные бактерии (потенциально патогенные в силу их потенциальной опасности).

Во второй главе «Общая эколого-географическая характеристика района исследования» описана история научных исследований геосистемы Коль-

ского залива. Экотоп Кольского залива и прибрежной зоны изменяется, в настоящее время состояние системы можно определить как критическое.

Показана роль природных факторов в формировании экологической ситуации территории. Одним из них является активная тектоника и морфоструктура района, грабенообразная, с разрывными разломами. Преобладают восходящие тектонические движения с изостатическим подъемом суши до 1.5 м/100 лет. Вертикальные напряжения под долинами - сжимающие, а в нагорных участках -растягивающие и распространяются глубоко, до 3000м. В результате сейсмических явлений происходит скачкообразное выравнивание напряжений. Тектонические зоны создают отрицательные формы рельефа.

Такие территории, с максимальной трансформацией энергии относят к зоне экологического риска, риска заболеваний при активизации болезнетворной микробиоты за счёт выхода энергонасыщенных газов, главным образом, водорода и метана. В условиях экстремального климата иммунная система человека в деформационных зонах таких систем угнетена. Район характеризуется большой изменчивостью метеорологических величин, большой межгодовой амплитудой смены сезонов года: весной - 45-55дней, осенью - 30-40дней. Положительная среднегодовая температура воздуха отличает только Мурманское побережье и район Кольского залива.

Дана характеристика гидрологического режима Кольского залива, основных типов почв района исследования, особенностей микробиоты залива и почв прибрежной зоны. Отмечено, что среди микробиоты северных почв преобладают оли-готрофные, мезо- и психротолерантные микроорганизмы, осуществляющие круговорот веществ в условиях низких температур и обедненных питательными элементами сред. В основном микроорганизмы развиваются летом при средней температуре около 5°С. Почвенные факультативные паразиты являются также газотрофами и способны получать необходимый им углерод и водород из почвенных и растворённых в воде газов, в том числе, от проникающих из недр земли газов.

Факторы антропогенного воздействия рассматриваются в геосистеме Кольского залива с прибрежной зоной в границах водосборного бассейна, который по результатам гидрохимических наблюдений характеризуется высоким уровнем загрязнения. Состав выбросов многокомпонентен. Более всего - диоксида серы-68%, с приходом антициклонов в Мурманске концентрации диоксида азота и формальдегида резко увеличиваются. Водосборный бассейн Кольского залива загрязнен Си, №, Мп, Ре, Со, РЬ, Ъп, Сг и нефтеуглеводородами, фосфоритами, соединениями азота и органическими веществами. В Кольский залив наибольшее поступление приходится на 106Ки, а также на нуклиды: 1258Ь, 154Еи, 60Со, 144Се, 137С8, также производится сброс трития.

Занимаемая городом территория 0,15 тыс. кв.км и 550кв.км вокруг города загрязнены тяжёлыми металлами. Располагаясь на террасах по склону к Кольскому заливу, город аккумулирует большую часть загрязняющих веществ в почвах прибрежной зоны (рис.1). Водосборный бассейн Кольского залива содержит олиготрофные, пресные и ультрапресные воды, где продолжительное существование поллютантов, неустойчивое ионное равновесие и повышенное воздействие токсикантов. По материалам докладов о состоянии окружающей

!

среды области, за последние 6 лет отмечается постепенное увеличение проб источников водоснабжения, не соответствующих гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям.

^кПГинагюрий

Рис.1. Карта- схема бассейнов водотоков, район города Мурманска (площадь водосборов 107 кв. км). Пункты отбора проб почвы для микробиологический анализа

В результате хозяйственной деятельности сток с восточного берега увеличился вдвое, а неочищенные сточные воды представляют также эпидемиологическую опасность для людей.

Заболеваемость детей в Мурманской области выше, чем в целом по РФ в 2, 4раза. Мурманск является одним из самых проблемных городов по заболеваемости в Мурманской области, особенно детской (рис.2).

Основные пути инфекций - органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, реже - кожные покровы. Таким образом, структура детской заболеваемости в области и городе Мурманске связана с активизацией болезнетворных микроорганизмов. При латентных поражениях микробы и вирусы, провоцируя снижение общей резистентности организма, активизируются и становятся агрессивными под влиянием температурных флуктуаций и загрязнения окружающей среды.

В настоящее время снижен объём обязательных вирусологических и специфических лабораторных исследований на маркеры кишечных и других вирусов: хотя они дают очень важную информацию, но имеют высокую стоимость, длительность и сложность проведения анализов. Ухудшение состояния здоровья северян может быть вызвано не только изменением условий среды в результате локального техногенного загрязнения высокоурбанизированной территории, но и изменением природных факторов.

а) б)

Рис.2: а) Общая заболеваемость детей в Мурманской области в 2006 году (Доклад..., 2007); б) Структура детской заболеваемости в г.Мурманске: 1-болезни органов дыхания, 2-болезни глаз, 3-органов пищеварения, 4-кожи, 5- костно-мышечной системы, б- другие болезни (Осауленко, 2006)

Третья глава «Динамика природно-климатических факторов в районе Кольского залива» посвящена разработке прогнозной региональной модели температурных изменений мезоклимата, так как температура является важнейшим лимитирующим фактором микроценозов. С каждым климатическим циклом происходят значительные сдвиги в почвообразовательном процессе, заметно меняются многие свойства почв. Для определения развития геосистемы Кольского залива и его прибрежной зоны особенно значимы климатические исследования. Результаты анализа данных, представленных в работе, подтверждают эту необходимость: изменения климата неоднородны в пространстве, даже в пределах одного синоптического района. Глобальные модели изменения климата выделяют тенденцию потепления. Однако не все модели, так же как и объяснения физической природы изменения климата, убедительны.

Представлены возможные факторы изменения климата. Однако климатическая система представляет огромное множество подсистем разного уровня структурной организации и как неравновесная должна быть самоорганизующейся. Антропогенная версия современного потепления климата и его последствия представляется весьма неубедительной. Колебания регионального климата связаны, в конечном итоге, с изменением атмосферной циркуляции порядка 10 лет, что соответствует средней продолжительности циркуляционной эпохи.

Сложную взаимодействующую систему атмосферной циркуляции, представленной примером взаимосвязанных автоколебательных процессов определённой периодичности Северо-Атлантического, Арктического, Южного колебаний, возбуждают центры действия атмосферы в зонах тектонических разломов, где перио-

дически происходит выброс внутренней энергии Земли и формируются гравитационные аномалии. Адвекция тепла, поступающего в исследуемый регион с атлантическими водами, обусловлена изменением расходов этих вод, а не температурой воды, её теплосодержанием, как считают некоторые авторы. Усиление потоков тепла из океана в атмосферу за последние 20 лет происходит медленнее, чем растёт температура поверхности океана, уменьшается тепловое влияние океана на атмосферу, поскольку среды имеют разную теплоёмкость. В западном и восточном секторах Арктики временные масштабы и знаки трендов будут различны.

Представлены материалы и методы для модели, определяющей тенденции изменения температуры воздуха в исследуемом регионе - в г. Мурманске, а также в городах: Рейкьявике, Тромсе, Архангельске первого синоптического района. Для сравнения выбраны станции с однородными временными рядами температуры воздуха, выборка определена имеющимися данными по станции Мурманск с 1919 года. Статистическая модель включает корреляционный и спектральный методы анализа. Для прогнозирования температурных изменений производился подбор уравнений функции. Качество модели оценивалось с помощью коэффициента правдоподобия (К2). Для наиболее адекватной оценки линии тренда были получены различные уравнения регрессии: линейные, полиномиальные 4-го порядка (рис.4-пунктирная) и 6-го порядка(рис.4сплошная).

Более всего для цели максимизации Я2 подходит полиномиальная модель. Для уточнения модели и прогнозирования температурного хода использовался метод регрессионного анализа и метод «скользящего окна». Для вычисления скользящего среднего производилась интерполяция, а затем выборка по десятилетиям. Внутри годовая изменчивость выявляет разнонаправленные тренды по сезонам (по средш многолетним января, марта, июля, октября), и позволяет сделать вывод, что зим, становится холоднее, а лето - теплее, то есть континентальность климата Мурманска возрастает: годовая амплитуда между зимними и летними температурами воздуха - увеличивается (рис.3). Увеличились межсезонные периоды с проблематикой субнормальных температур (0°±10°С), провоцирующих заболеваемость.

11,00

у = 0,0825х + 12,389; Я2 = 0,0882

♦ ДЛ,

б)

Рис.3. Среднемесячная температура воздуха, ст.Мурманск, с1919г. а)январь б)июяь.

В результате статистической обработки материалов можно сделать вывод что в Мурманской области происходят изменения в климате: наметившаяс тенденция к похолоданию с конца 90-х годов, осуществляется и развиваете!

неустойчивость климата связана с нарастанием континентальное™. Тенденция к похолоданию подтверждается фенологическими наблюдениями. По данным станции Тромсе и Архангельск также можно сказать, что погодные условия изменяются циклически в сторону похолодания. А климат станции Рейкьявик, расположенной в зоне исландского минимума, действительно продолжает становиться теплее (рис.4). То есть подтверждается асинхронность климатической изменчивости: в западном секторе Арктики (Рейкьявик) и в восточным секторе (Тромсе, Мурманск, Архангельск).

8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

У в- = 0,0196 ■ 0 х- 33,90

►

■й НР»

♦ ♦ ♦ »♦.Г

♦

По гшном пльнь. Й 4-Й С reiWHH

По шяош пльны ■1 б-н с гепенн

1900 1920 19«) I960 1980 2000 2020

у - -7E-07xJ + 0,0059* - 17,359х; + 227бЭх - 1Е+07 R" - 0,4735 у - -бЕ-Юх' + 7Е-8«х? - 0,0337xJ + 88,204х* -129858Х" + 1Е+08х - ЗЕ+10 R: - 0,4867

а) Тромсе (69° 40'с.ш., 18° 56 в.д0_

10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 £,00 4,00 3,00 3,00 1,00 0,00

у - 11,00173, + 1,220:

R 0, ♦

««4

i ■v w

4

1900 1920 1940 I960 1980 2000 2020 У ш -4Е-07Х-1 + 0,0028s?3 - S,4i95x- + 11204х -6Е+06 R: - 0,4173

у- -ЗЕ- 10хЛ + 4Е-0васг- ЩШх' + 51,72ха-7в371х; + «Е+07х - 2Е+10 R:= 0,4318

б) Рейкьявик (64° Об'с.ш., 21° 54'з.д.)

зло

2,00

1Д30

OflO 1

-1ДЭ0 -2,00 -ЗД0 -400

y-Ofl P3 )81x-l 5,318

♦

■C ♦ * t ♦4 * t ♦

■ ♦ t

10 14 ¡О* »19 ♦ > 4 4. J* to 3* 10 20

♦ ♦ ♦ ♦

► ♦

у - -4Е-07Х* + 0 Л029х* - 8,5779** + 11259х - -бЕ+Об R1 - 0,1221

у=> lE-llx<-2E-07xi+Ofl009x4-2y6328x3 + +4270,7х* - 4Е+0бх+ 1Е+09 R2 •= 0,1387

в) Архангельск (64 ° ЗО'с.ш., 40 0 43'в.д.)

4.00 3,00

:,оо

1,00

0,00 1!

-1,00

-3,00 -4,00 -5,00 -6,00

y = l ,0027x- 5,0812

4 ♦

► ♦ ♦ t

фС

10 19, i ♦ fw 19 4 4 pt Ж 10 20

♦ * V 4 ♦ ♦ «

♦

A

у - -9Е-0"хч + 0,0068s3 - 20.019х* + 262~5х - 1Е+07 R* - 0,1085

у - -7E-10.V6 + 8Е-0бх* - 0,039х4 + 102.31xi - 150860s1 + 1Е+08х - 4Е+10 R* - 0.1215

г) Мурманск (68° 58'с.ш., 33° 03'в.д.)

Рис.4.Изменение температуры воздуха (Та) по станциям с 1919г.: Тромсе, Рейкьявик, Архангельск, Мурманск, °С

При сравнительном анализе фактическая температура воздуха оказалась ещё более низкой в зимние месяцы, а в летние отличается незначительно от прогнозируемой температуры (рис.6) представленной феноменологической статистической модели температурных изменений (рис.5), о чём свидетельствует абсолютная и относительная погрешность (табл.1).

Таблица 1.

Мод ель Янв Фев Март Апр Май Июнь Июль Авг Сен Окт Нояб Дек Сред

-10,3 -10,4 -6,67 -1,54 3,58 9,27 12,84 11,25 6,67 0,7 -4,69 -8,21 0,21

Факт -11,3 -10,9 -6,5 -1,6 3,6 9,2 12,6 10,8 6,7 0,9 -5 -9,1 -0,05

<!Т -/ -0,5 0,17 -0,06 0,02 -0,07 -0,24 -0,45 0,03 0,2 -0,31 -0,89 -0,26

йТГГ 10% 5% -3% 4% 1% -1% -2% -4% 0% 29% 7% 11% 5%

И 14,00-16,00 И 12,00-М,00 И 10,00-12.00 0 8,00-10,00 □ 6,00-8,00 В 4,00-6,00 0 2,00400 00,00-2,00 В-2,00-0.00

□ -4,00-2,00 Я-6,00-4,00

□ -8,00-6,00 о -ю,оо-8,оо

О-12,00-10,00 0-14,00-12,00

- 1999 - 2006 1979- 1989 - 1959-1969 - 1939-1949 Диапазоны лет 1919- 1929

Рис. 5. Изменение температуры воздуха, ст.Мурманск, °С

Рис.6. Сезонный ход температуры воздуха 2007г.

Факторами изменчивости и устойчивости структуры сообществ почвенных микроорганизмов являются природно-климатические изменения и антропогенные нагрузки на ландшафт, что требует учета их пространственно-временной динамики и корреляции основных параметров. Прогноз возможных (в том числе нежела-

тельных) направлений динамики структуры сообществ почвенных микроорганизмов помимо антропогенной составляющей требует учета изменения климата, разработки прогнозной региональной модели климатических изменений.

В четвёртой главе «Геоэкологическая оценка почв прибрежной зоны Кольского залива» определена динамика численности бактерий в почвах Мурманского промышленного узла, представлено заключение по биотестированию и выводы по геоэкологическому исследованию.

Отбор проб в период с октября 2005 по ноябрь 2006 года производился на ключевых участках, отличающихся по степени удаленности от промышленных загрязнителей и, следовательно, по степени воздействия на них (рис.1) - восточный берег, у морского вокзала (первый участок) и у старого моста (второй участок), на контрольном участке западного берега Кольского залива - от устья реки Туломы (третий участок).

Анализ взятых проб почвы проведен по стандартной методике на кафедре микробиологии в Мурманском государственном техническом университете. Для корреляционного анализа и построения компьютерных диаграмм использовали как обычные, так и логарифмированные биоиндикационные показатели.

При предварительных исследованиях в образцах почв зон повышенного риска - у торгового, рыбного порта, у нового моста через Кольский залив, на детских площадках обнаружены грамположительные кокки родов Enterococcus и Micrococcus, образующие эндоспоры - гнилостные палочки, аэробы из рода Bacillus, анаэробы из рода Clostridium, грамотрицательные неспорообразующие палочки семейства Enterobacteriacea, факультативно-анаэробные - роды Proteus, Enterobacter, аэробные рода Pseudomonas.

Таблица 2.

Микробиологические и гельминтологические показатели оценки санитарного состояния почв

г. Мурманска

ю % положительных анализов

Объекты исследования о & § БГКП Энтерококки Патогенные бактерии, в т.ч.сальмонеллы Яйца геогельминтов, всего проб / положит, проб

Зоны повышенного риска: ясли-сады, детские сады 12 41,6 58,3 0

леч.-оздоров. учреждения 10 0 0 0 207/0

школы, гимназии 6 50 66.6 0

Зоны рекреационные 9 22,2 11,1 0 9/0

Зоны сан.охраны водоёмов: берег Кольского залива 15 6,7 13 0 15/0

Зоны жилой застройки 15 6,7 19,5 0 15/0

Санитарное состояние почв в зонах повышенного риска титр бактерий группы кишечных палочек (БГКП) по категории загрязнения почв относится к умеренно опасным - 28,6 %; по индексу энтерококка - 39,3 % (табл.2). Почвы рекреационных зон (скверы, парки, бульвары, пляжи, лесопарки) титр БГКП по категории загрязнения почв относится к умеренно опасным -22,2%; по индексу энтерококка - 11,1 %. Зоны санитарной охраны водоёмов титр БГКП по категории загрязнения почв относится к умеренно опасным - 6,7%, по индексу энте-

МАФАнМ

160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0

1

I . I

I,

К'

осень

^ >

/О-*

зима

¿о ло ло ло ^ ^

вес-лето

рококка - 13 %. Зоны территории жилой застройки титр БГКП по категории загрязнения почв относится к умеренно опасным - 6,7%, по индексу энтерококка - 19,5 %(табл.2). Таким образом, в почвах различных зон г. Мурманска процент положительных анализов по индексу энтерококка в разные сезоны года выше титра БГКП, что согласуется с данными микробиологического мониторинга водных экосистем Кольского Заполярья (Перетрухина, 2002).

В результате проведённого исследования в прибрежной зоне Кольского залива определили общую численность микроорганизмов. Установлено, что общее число микроорганизмов на первом участке максимально в летний период 1,4-105 КОЕ/ см3, а в зимний период- 3,5-104 КОЕ/ см3 (рис.7), т.е. изменилось в 4 раза.

Рис 7. Динамика численности бактерий по сезонам, период - 1,8-Ю4 КОЕ/ см3

На втором участке этот же показатель изменился по сезонам года также в 4 раза (зимний, летний КОЕ/см3период-8,6-104 КОЕ/см3). На третьем участке численность бактерий изменилось в 2,5 раза: от 1,4 Ю4КОЕ/ см3 в зимний период до 3,5- 104 КОЕ/ см3 в летний период. Таким образом, экосистема третьего участка, очевидно, наиболее устойчива.

Высокий уровень численности бактерий наблюдается в осенний период года: от 1,6-104 КОЕ/ см3 на третьем участке до 8,6-104 КОЕ/ см3 на первом участке (рис.9). Это связано с преобразованием органического вещества растительного опада, что подтверждает выводы об увеличении численности бактерий осенью. Известно также, что накопление микробной массы сопровождается снижением содержания многих элементов в среде, размножаются гетеротрофы семейства кишечных, псевдоманад, а также энтерококки, клостридии. Это подтверждается нашими исследованиями. Наиболее низкие значения количества бактерий в почвах наблюдается в зимний период как результат минимальных среднегодовых температур воздуха и почвы, а также снижения содержания органических веществ в почве. Нижний предел - 1,4-Ю4КОЕ/см3 на третьем участке и верхний предел-3, 5-104 КОЕ/см3 на первом.

Результаты исследований показывают, что наибольшее количество бактерий на первом участке, по сравнению со вторым и третьим. Первый участок испытывает значительную антропогенную нагрузку от влияния окружающих промышленных объектов, а в условиях культивирования условно-патогенные бактерии существенно проявляют свою активность. На втором участке наблюдается снижение численности, но оценить почву на данном участке как чистую нельзя. Неблагоприятное воздействие оказывает, очевидно, зверосовхоз «Кольский». Наиболее низкая численность бактерий с третьего участка, что объясняется большей удаленностью от промышленных предприятий. Даже в летний период численность бактерий не превышает 4-104 КОЕ/см3. То есть на участке преобладают собственно автохтонные гетеротрофные микроорганизмы.

Сезонная динамика численности бактерий на всех трех участках имеет общую тенденцию. Максимум численности бактерий в почве приходился на весенне-летний период: нижний предел - 3,1-104 КОЕ/ см3 с третьего участка и верхний предел -1,4-105 КОЕ/ см3 с первого участка (рис.8). Это объясняется прогревом почвы и повышением температуры воздуха. Одновременно необходимо отметить, что, прежде всего, именно в осенний и весенний период переход через отметку 4°С и увеличение сроков переходных сезонов года (субнормальных температур) провоцирует антропонозную ситуацию.

Определение общего микробного числа проводилось при различных температурных режимах (37°С и 22°С). Известно, что при 37°С определяют интенсивность роста мезофильных (гнилостных и патогенных) микроорганизмов, а при температурном режиме 22°С — интенсивность роста психрофильных микроорганизмов (автохтонной микробиоты почвы, т.е. естественной). При этом на первом, втором и на третьем участке (за исключением зимы) преобладают гнилостные бактерии, что указывает на повышенное содержание органических загрязнителей и замедленные процессы минерализации почвы, особенно на первом участке, там и разность показаний при соответствующих температурах наиболее значима. Эта ситуация определяет потенциальную опасность микробоценоза данного участка, так как оптимальной для бактерий первого участка является температура 37°С. На втором и третьем участках различие между двумя показателями незначительно, это определяет начальные процессы минерализации почв в исследуемых экосистемах. В зимний период года с третьего участка рост микроорганизмов при 22°С выше, чем при 37° С. Это указывает на преобладание автохтонной, естественной микробиоты.

Первый и второй участки относятся к умеренно загрязненным почвам как результат действия близко расположенных промышленных и сельскохозяйственных предприятий, к слабозагрязненной почве относится только третий.

Методом предельных разведений (или метод определения наиболее вероятного числа - НВЧ) также определили динамику количества бактерий по сезонам года. Наибольшее число бактерий наблюдается в весенне-летний период года (от 2,5 104 КОЕ/ см3 на третьем участке до 1,1 Ю5КОЕ/см3 на первом участке). Осенью количество микроорганизмов снижается, но незначительно: 1,3-1()4КОЕ/ см3 на третьем участке до 7- 104 КОЕ/ см3 на 1 участке. Самые низкие значения численности бактерий в почве наблюдаются в зимний период: от б- 103 КОЕ/ см3 на 3 участке до 2, 5-104 КОЕ/ см3 на первом участке. Число микроорганизмов, установленных методами посева проб в жидкие и твердые питательные среды, различалось незначительно.

Обнаружены бактерии, относящиеся к различным группам: грамположи-тельные кокки (Enterococcus, Micrococcus), грамотрицательные неспорообра-зующие палочки (Proteus, Enterobacter, Pseudomonas), грамположительные спорообразующие палочки (Bacillus, Clostridium).

Повышенное содержание бактерий сообщества во все периоды года наблюдалось с первого участка. Это объясняется наличием большого количества промышленных загрязнителей, оказывающих антропогенное воздействие как дистрессор для микроценозов, провоцирующего биопотенциал на поиски другой экологической ниши - теплокровных - с изменением функционирования. Поэтому именно в

условиях наиболее благоприятных для проявления патогенных свойств бактерий при температуре 37°С наблюдается рост. В промерах 2 и 3 количество и разнообразие условно-патогенных бактерий снижается, что указывает на их удаленное расположение от промышленных источников загрязнения. Это хорошо видно, если сравнить процентное соотношение бактерий почв по сезонам года. На данных участках проблема усиления патогенеза бактерий также существует, но в меньшей степени, чем на участке 1, где особенно значимо загрязнение тяжёлыми металлами.

а)

Мурманск (Весна - Лето)

□ Pseudomonas

■ Clostridium Е9 Bacillus

■ Micrococcus Q Enterococcus

□ Proteus

■ Enterobacter

2000 4000 6000 8000 Количество бактерий в 1 (см.куб)

10000

Pseudomonas CI да tritium Bacillus Micrococcus Entcrococcus Proteus Hiterobacter МАФ AitM

0,00

2,00

4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00

6)

Рис. 8: а) Количество бактерий почв г. Мурманска в весенне-летний период, б) логарифм; КОЕ/см3 Бактерии рода Pseudomonas участвуют в разложении белка, являются ам-монификаторами, для них характерны наиболее существенные масштабы разложения. Преобладающее процентное содержание относительно выделенных микроорганизмов участка во все сезоны года выявлено на третьем участке (47,3% - зима, 52% - осень и 17,9% - весна-лето). Это указывает на высокий уровень активности процессов самоочищения почв. На втором участке данный показатель несколько ниже (36% - зима, 29,5% - осень, 18,8% - весна-лето). Самый низкий показатель определён на первом участке (16% - зима, 8,2% -осень и 17,6% - весна-лето). Это свидетельствует о том, что на этих участках процессы самоочищения почв подавлены. На всех трех пунктах наиболее значимый показатель численности в зимний период, т.к. бактерии рода Pseudomonas как психрофилы в зимний период более активны по сравнению с мезофиль-ными и термофильными микроорганизмами.

а)

Мурманск (Осень)

□ Pseudomonas

■ Clostridium 9 Bacillus

■ Micrococcus

□ Ente rococcus

□ Prote us

■ Enterobacter

5000 10000

Количество бактерий в 1(см.куб.)

15000

Pseudomonas Clostridium Bacillus Micrococcus Enteret occus Proteus Enterobacter МАФАнМ

T -

....."

9 Участок2

И Участок!

0,00

2,00 4,00

6,00

3,00 10,00 12,00

б)

Рис.9: а) Количество бактерий почв г. Мурманска в осенний период, б) логарифм; КОЕ/см3

Обнаружены аммонифицирующие облигатные анаэробные микроорганизмы рода Clostridium, они также являются представителями автохтонной микробиоты и активно участвуют в процессах аммонификации, относятся к санитарно-показательным микроорганизмам. Наибольший показатель - в весенне-летний период (от 0,7% на 1 и 2 участке до 5,6% на 3 участке, где психрофилы могут быть представлены как азотофиксаторы). Количество бактерий данного рода незначительно.

Бактерии рода Bacillus обладают также аммонифицирующими и денитрофи-цирующими свойствами. Максимальное значение процентного показателя наблюдалось в весенне-летний период (20% - 1 участок, 30% - 2 участок и 10,7% - 3 участок). Это указывает на высокий уровень загрязнения азотсодержащими органическими веществами, поступающими в почву. Показатели в осенний период ниже (от 10,2% - 2 участок до 8,9% - 1 участок). В зимний период года процентное отношение бактерий наиболее низкое (от 8% - 1 участок до 4,5% - 3 участок). По количеству колоний бацилл молено определить наиболее загрязненный участок азотсодержащими соединениями. В данном случае таковым является 2 участок.

Микроорганизмы рода Micrococcus участвуют в разложении органических веществ. Являются хемоорганотрофами. Наибольшее содержание бактерий этого рода приходится на весенне-летний период (6,7% - 1 участок, 5,4% - 2 участок и 7% - 3 участок). Причем в количественном отношении: на участке 1 содержание бактерий превышает в 2 раза по сравнению с участком 2 и в 3 раза -по сравнению с участком 3.

Мурманск (Зима)

— я 3 а о ж о 2 7 L Я 5 1 н U - =-i Г* 1 ' . □ Pseudomonas 1 Clostridium □ Bacillus И Micrococcus □ Enterococcus □ Proteus ■ Enterobacter

_____4-—•___—-__

г 1 ' 1 , , j .

г—1 ' '. i ; 1-' . .

■ДммГ — ........- .. " |

— ' ' ' .'Г' ' '

0 5000 10000 15000 20000 Количество бактерий в 1 (см.куб)

б)------------

Рис.10: а) Количество бактерий почв г. Мурманска в зимний период, б) логарифм; КОЕ/см3

Бактерии рода Proteus также относятся к гнилостным микроорганизмам. Пик развития этих микроорганизмов приходится на весенне-летний период (36,2% - 3 участок, 17,6% - 2 участок и 18,4% - 1 участок). Процентное содержание бактерий показало, что процесс аммонификации активно протекает на третьем участке, при этом количество микроорганизмов на данном участке значительно ниже по сравнению с другими, что свидетельствует о нём как наиболее экологически чистом. В остальное время года процентный показатель значительно снижен, особенно в зимнее время (12,6% - 1 участок, 8,2% - 2 участок и 0% - 3 участок).

Бактерии рода Enterobacter указывают на фекальное загрязнение с максимумом - в осенний период (25,3% - 1 участок, 23,7% - 2 участок и 9,3% - 3 участок). В весенне-летний наиболее значимое процентное отношение на участке 1 - 16%, на участке 2- 7%, на участке 3-2%, а в зимний период 7 % на участке 1; 1 %-на участке 2; 0% - на участке 3.

При оценке санитарного состояния почв отмечено, что в условиях Крайнего Севера психрофильные микроорганизмы рода Enterococcus, являясь хемоор-ганотрофами, имеют высокие адаптационные возможности к низким температурам и устойчивость к воздействию химических загрязняющих веществ, тяжёлых металлов, а также - конкурентноспособность. Отмечено появление пиков количества бактерий данного рода в летне-осенний период на всех станци-

ях. Максимальное значение количества бактерий рода Enterococcus наблюдалось зимой с первого участка - 32,4%.

Доминируют представители родов: Enterobacter, Bacillus, Enterococcus, Pseudomonas (рис.8,9,10). Соотношение бактерий наглядно показало, в каких исследуемых участках активно протекают процессы самоочищения, а в каких эти процессы тормозятся аллохтонной микробиотой. Таким образом, наиболее экологически неблагоприятным является первый участок, т.е. территория морского вокзала, там процессы самоочищения почвы значительно подавлены. На исследуемый участок большое антропогенное воздействие оказывают промышленно-хозяйственные объекты. Второй участок (территория старого моста) располагается вдали от примышленной агломерации, но на состав микробиоты влияют сбросы сельскохозяйственных предприятий и хозяйственно-бытовые стоки. Процессы минерализации в почве протекают активно, но уровень загрязнения остается высоким. Наиболее экологически благоприятным районом является третий участок у устья реки Туломы, расположенного в южном колене залива, вдали от Мурманского промышленного узла. Процессы самоочищения почвы протекают наиболее активно, уровень аллохтонной микробиоты снижен, но оценить как чистый данный участок нельзя. Это является следствием воздействия расположенных поблизости посёлков.

Результаты данных анализа проб почвы подтверждаются результатами ранее проведённых исследований количественного и качественного состава бактерий в Кольском заливе (Перетрухина, 2002) в 2000-2002 году лабораторией микробиологии МГТУ.

В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные в ходе проделанной работы. Осуществлено биотестирование почв в природной и урбанизированной частях геосистемы прибрежной зоны Кольского залива под воздействием природных и антропогенных факторов для оценки экологического состояния территории и обоснования средозащитных мероприятий.

Для почвенных микроорганизмов севера важнейшим лимитирующим фактором является температурный, причём более неблагоприятны перепады температур. С 2000 года в регионе наблюдается тенденция к похолоданию (что не исключает приближения среднегодовой температуры к климатической норме). Можно предположить, что тенденция к похолоданию и усиление континенталь-ности климата в регионе связано с изостатическим подъёмом суши и планетной дегазацией. Требуется комплексное изучение физической природы изменчивости климата посредством системного метода, включая биосферу, гидросферу, литосферу, атмосферу, чтобы объяснить эволюцию регионального мезоклимата.

В связи с климатическими изменениями актуализируется проблема вирулентности условно-патогенных бактерий, что может приводить к патогенезу инфекций. Условно-патогенные микроорганизмы широко распространены в урбоэкосистемах. Вследствие изменения геофизических, природно-климатических факторов среды при усилении рож антропогенного влияния, загрязнении окружающей среды деформационной зоны условно-патогенные бактерии, обладающие сапрофитической и паразитической природой, высокой физиологической пластичностью, повышают свою вирулентность и в среде, и в организме людей. Как следствие - рост заболеваемости в городе Мурманске и Мурманской области. Автохтонная микробиота

почв прибрежной зоны залива осуществляет, с одной стороны, очистку от поступающих загрязнений, а с другой - может быть эпидемиологически опасной.

Актуальной для обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия мурманчан является проблема создания системы социально- гигиенического мониторинга окружающей среды и разработка научно- обоснованного подхода к эпиднад-зору за условно-патогенными бактериями в окружающей среде, прежде всего - в почве. Ввиду их высокой устойчивости к факторам окружающей среды они могут быть наиболее информативными биотестерами. Единого стандарта санитарно-микробиолошческой оценки почв нет. Необходима стратегическая разработка сани-тарно-микробиологической оценки почв в условиях Крайнего Севера. Для дальнейшего совершенствования методов экспертной оценки и прогнозирования состояния биогеоценозов необходимо также развивать микробиологические исследования по отношению к предельно-допустимым концентрациям загрязняющих веществ.

Выводы

1. Выявлена степень влияния антропогенных факторов на почвенные комплексы и водную экосистему Кольского залива. Ситуацию можно определить как критическую в естественных экосистемах и как кризисную для среды обитания населения г. Мурманска.

2. Установлено, что в исследуемом районе с начала XXI века происходит усиление континентальности климата с тенденцией похолодания. Увеличились межсезонные периоды с проблематикой субнормальных температур (0°±10°С).

3. Определён качественный и количественный состав микроорганизмов почв в условиях антропогенного воздействия: грамположительные кокки родов Enterococcus и Micrococcus, грамотрицательные неспорообразующие палочки семейства Enterobacteriaceae, факультативно-анаэробные - роды Proteus, Enterobacter, аэробные рода Pseudomonas, грамположительные спорообразующие палочки - роды Bacillus, Clostridium. Выявлены доминируйте микроорганизмы: Enterobacter, Bacillus, Enterococcus и Pseudomonas. Микроорганизмы соответствуют таковым в воде залива. Установленные условно-патогенные бактерии можно считать биоиндикаторами загрязнения урбанизированных техносистем и критериев микробиологического мониторинга в условиях Кольского Заполярья.

4. Оценено санитарно-микробиолошческое состояние почв как умеренно опасное. Присутствие бактерий родов Proteus, Pseudomonas и Bacillus свидетельствует о процессах аммонификации в почве. Почва обладает высокой адсорбционной активностью и самоочшцающей способностью. Однако установленные условно-патогенные бактерии могут представлять потенциальную антропонозную опасность.

5. Рекомендуется разработать единую информационную систему наземного и морского мониторинга по техническому регулированию экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности.

6. Почвы прибрежной зоны имеют большое значение для сохранения всей геосистемы Кольского залива как буферная зона. Устойчивость функционирования почв на территории города зависит от сохранения целостности площади почв, а также - естественных участков, при необходимости - задерновывания отдельных участков. Обязательно улучшение плодородия вокруг запечатанных земель. Необходимо сохранять экологические функции почв селитебных терри-

торий, озеленительных участков, рекреационных зон посредством мелиоративных мероприятий: известкованием (что актуально для кислых глинистых почв), органическими удобрениями на основе отходов животноводства или птицеводства, а непосредственно в прибрежной зоне - на основе торфа. Требуется создать очистные сооружения в среднем колене, а также совершенствовать систему очистки сточных вод в южном колене Кольского залива.

Необходимо исключить редкие, прежде всего экстразональные - дерново-подзолистые, почвы из хозяйственного использования, создать почвенные заказники в бассейне Кольского залива, на территории области.

III. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1-Осауленко В.Е. Влияние природных и антропогенных факторов на микробиоту почв прибрежной зоны Кольского залива / В.Е.Осауленко // Проблемы региональной экологии.- 2008.- № 4.- С. 30-33 (0,8 п.л.).

2.0сауленко В.Е. Влияние факторов окружающей среды на воспроизводство промысловых рыб Северо-Европейского бассейна / A.B.Шевченко, В.Е.Осауленко, Е.Л.Бабченко // Тр. конф. Вторая региональная научная конф. «Естественнонаучные проблемы Арктического региона». [15-16мая 2001]. - ПГИ, КНЦ РАН. Мурманск, 2001.-С.72-79 (0,8/0,7).

З.Осауленко В.Е. Изменение климата и его экономические последствия / В.Е.Осауленко //Мат. Междунар. науч.-тех. конференц. «Наука и образование». Мурманск,МГТУ[7-15 апр. 2004].Ч.З.-Мурманск:МГТУ,2004.-С.86-90(0,4 п.л.).

4.0сауленко В.Е. Микробиология почв Кольского Заполярья / В.Е.Осауленко, А.Т.Перетрухина // Мат. Межд. науч.-техн. конф. «Наука и образование - 2006»: [ОД].Мурманск,МГТУ[4-12 апр.2006].Мурманск:МГТУ,2006.-С.584-587 (0,4/0,Зп.л.).

5.0сауленко В.Е. Факторы санитарно-биологического состояния почв г.Мурманска / В.Е.Осауленко //Доклады Московского общества испытателей природы.: по мат. 4-ой Междунар. научной конф. «Биотехнология- охране окружающей среды». [18-20 ноября 2006г]. Москва, МГУ. - М.: Графикон, 2006. - С. 135 -141 (0,7 пл.).

б.Осауленко В.Е. Влияние климата и антропогенных факторов на здоровье детей г. Мурманска / А.Т.Перетрухина, В.Е.Осауленко, В.Г. Перетрухин //Мат. Межд. науч.-техн. конференции. «Наука и образование- 2006»: ОД, Мурманск, МГТУ [4-12 апреля 2006].- Мурманск: МГТУ, 2006.-С. 588-592 (0,6/0,5 пл.).

7.0сауленко В.Е. Санитарно-микробиологические и паразитологические исследования почв г. Мурманска / В.Е.Осауленко [и др.] // Мат. 2-ой Межд. науч.-практич. конференции «Современные научные достижения- 2006». Т.20. Днепропетровск, ДГУ [20-28 февр. 2006г.]. - Днепропетровск, 2006.- С.43-46 (0,4/0,Зп.л.).

8. Осауленко В.Е. Влияние климата на здоровье северян // Мат. Межд. науч.-техн. конференции «Наука и образование-2007»: ОД, Мурманск, МГТУ [4-13 апреля 2007]. - Мурманск: МГТУ, 2007. - С. 696-702 (0,6 пл.).

9.0сауленко В.Е. Экотон прибрежной зоны Кольского залива: факторы сук-цессионных изменений / В.Е.Осауленко // Мат. Межд. конференции «Большие морские экосистемы России в эпоху глобальных изменений (климат, ресурсы, управление)» Ростов-на-Дону, РГТУ,[ 10-13 октября 2007] Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007. - С.225-230 (0,4 пл.).

Подписано в печать 16.11.2009. Формат 60/84Vió-Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.печл. 1,2

Тираж 100 экз. Заказ № 1522 Отпечатано в типографии РГПУ им. А. И. Герцена Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48

2008152482

2008152482