2.5 Обобщение и оценка результатов исследований

Морская экосистема представляет собой чрезвычайно сложную динамическую систему, состояние которой во многом зависит от человеческой деятельности. Развитие агропромышленного комплекса, техногенные катастрофы нередко сопровождаются поступлением в окружающую среду отходов производства, главными из которых являются нефть и нефтепродукты. Разливы нефтепродуктов приводят к нарушению естественного биологического цикла морской экосистемы, разрушают естественную среду обитания ее водных обитателей. Одним из показателей неблагополучия морской воды по причине присутствия в ней нефтепродуктов является увеличение видового и количественного состава углеводородоокисляющих бактерий.

Цель настоящих исследований заключалась в микробиологическом мониторинге акватории Азовского моря, индикации гетеротрофных сапрофитных микроорганизмов, в том числе нефтеокисляющих бактерий, являющихся маркерами загрязнения водных масс органическими веществами, нефтью и нефтепродуктами.

Сложность своевременной доставки к месту анализа проб воды обусловили необходимость проведения выборочных исследований образцов непосредственно после взятия проб морской воды и спустя 15 суток хранения при температуре (4-6)С. Результаты работ показали отсутствие статистически достоверной разницы показателя общего количества микробов в указанных пробах. Поэтому выбранный температурный режим хранения (4 - 6) ⁰С и время транспортировки проб позволили обеспечить жизнеспособность микробов в образцах.

Исследования по изучению состояния акватории Азовского моря показали, что количество гетеротрофных микроорганизмов составило: в июле - (10 - 1710) тыс ж.м.к.см^-3, в августе – (0,06 - 700) тыс ж.м.к.см^-3 и октябре – (0,03 -89) тыс ж.м.к.см^-3. Указанные значения можно считать фоновыми для соответствующего периода.

В ходе проведения микробиологического мониторинга было оценено биоразнообразие бактерий в пробах морской воды по культурально-морфологическим типам колоний. Сравнительно большее разнообразие микробов отмечено в пробах отобранных в июле месяце на станциях G 2-5, G 2-8, G 2-11, G 2-12, G 2-21, G-2-22. Проведенный анализ указанных образцов в октябре месяце показал уменьшение числа морфологически различимых типов колоний микробов, что, вероятно, связано с сезонными изменениями видового состава морской экосистемы.

Проведенный анализ показал, что в большинстве проб содержались микроорганизмы, формирующие на агаре Хоттингера неправильной формы прозрачные желтоватые колонии, склонные к ползучему росту. По экспансивности роста данный тип колоний напоминает колонии Proteus vulgaris. Колонии указанного типа к 4 суткам инкубации посевов в чашках Петри полностью сливались, образуя сплошной газон. По культурально-морфологическим свойствам микробы, формирующие указанный тип колоний, были отнесены к роду Pseudomonas.

Проведенный сравнительный анализ числа нефтеокисляющих бактерий в пробах воды, отобранных в летне-осенний период, показал постепенное его снижение к октябрю, что, вероятно, связано с сезонными колебаниями температуры воды, а не с источниками загрязнения. В то же время, необходимо отметить сравнительно большее число нефтеокисляющих микроорганизмов в точках забора воды, относящейся к открытой части Темрюкского залива и пляжа. К тому же в указанных пробах отмечено и большее морфологическое разнообразие колоний, что объяснимо близким расположением населенных пунктов (г. Темрюк, станица Голубицкая), судоходного порта и впадением в залив р. Кубань.

В дальнейшем отработка способа биотестирования степени загрязнения морской воды по ингибированию роста тест-культуры показала, что культура штамма М-17 E. сoli в определенной чувствительна к содержанию в среде нефти, а значит, может быть использована в качестве потенциального биологического индикатора нефтезагрязнений.

3 Заключение

Сложная экологическая ситуация в акваториях Черного и Азовского морей, связанная с высокой концентрацией промышленных предприятий и сельскохозяйственного производства, обусловила проведение исследований по микробиологическому мониторингу морской воды.

На основании результатов исследований, проведенных в рамках данной темы, сделаны следующие выводы:

1. Количество гетеротрофных микроорганизмов в пробах морской воды, отобранных с июля по октябрь 2005 г., можно считать фоновым для соответствующего периода.

2. Морфологическое разнообразие типов колоний в пробах воды, отобранных в разные периоды, связано с сезонными колебаниями температуры воды, а не с источниками загрязнения.

3. Большая концентрация нефтеокисляющих микроорганизмов, а также значительное морфологическое разнообразие микроорганизмов в пробах воды отмечено в местах наибольшего загрязнения (открытая часть Темрюкского залива).

4. Штамм М-17 E. coli может быть использован в качестве потенциального биологического индикатора загрязнений, вызванных углеводородами нефти.

Уровень исследований, представленных в настоящем отчете, соответствует современному уровню работ в области микробиологического мониторинга окружающей среды.

Целесообразно продолжить изучение гетеротрофных микроорганизмов, акватории Азовского моря, в том числе углеводородоокисляющих бактерий, что позволит эффективнее оценивать и прогнозировать последствия влияния загрязнений на морскую экосистему.

Данная работа реализована составлением проекта технического задания на новую НИР «Разработка методов биотехнологической очистки природных объектов при бурении».

4 Список использованных источников

1. Ильинский В.В., Поршнева О.В., Комарова Т.И. Углеводородокисляющие бактериоценозы, незагрязненных пресных вод, и их изменения под влиянием нефтяных углеводородов (на примере юго-восточной части Можайского водохранилища) // Микробиология. 1998. - Т. 67. –Вып. 2. - С. 267-273.

2. Коронелли Т.В., Дермичева С.Г., Ильинский В.В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон // Микробиология. 1994. - Т.63. - Вып. 5. - С. 917-923.

3. Фащук Ю.Я., Крылов В.И., Мироклис М.К. Загрязнение Черного и Азовского морей пленками нефтепродуктов (по материалам авиационных наблюдений 1982-1990 г.г.) // Водные ресурсы. 1996. - Т.23. - №3. – С. 361-375.

4. Крылов А.П., Назаретов М.Б. Нефть //БСЭ. – 1974. – Т. 17. – С. 543-545.

5. Миронов О. Г. Бактериальная трансформация нефтяных углеводородов в прибрежной зоне моря // Морск. экол. журн. - 2002. Вып. 1. - С. 56 - 66.

6. Бутаев А. М., Кабыш Н. Ф. О роли нефтеокисляющих микроорганизмов в процессах самоочищения прибрежных вод Дагестанского побережья Каспийского моря от нефтяного загрязнения // Вестник Дагестанского научного центра РАН. - 2002. - № 11. – С. 23-27.

7. Нетрусов А.И. Экология микроорганизмов. – М., Академия, 2004.

8. Сюняев З.И. Физико-химическая механика нефтяных дисперсных систем.- М., МИНХ и ГП, 1981.

9. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море — К.: Наукова думка. 1971.

10. Справочник химика. Т. 5. - М., Изд. «Химия», 1965.

11. Добровольская Т.Г. Структура бактериальных сообществ. - М., «Академкнига», 2002.

12. Мишустина. И. Е. Экологический аспект в изучении таксономического положения морских микроорганизмов // Успехи микробиологии. - 1978. - Вып. 13. – С. 106-116.

13. Одум Ю. Основы экологии. - М., «Мир», 1975.

14. Сафнева Р.З. Химия нефти.- Л., Химия, 1984.

15. Коронелли Т. В., Дермичева С. Г., Ильинский В. В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон //Микробиология. – 1994. - Т. 63. - Вып. 5. - С. 917-922.

16. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы — деструкторы нефти в водных бассейнах. — К.: Наукова думка, 1981.

17. Родина А.Г. Методы водной микробиологии. – М., «Наука», 1965.

18. Семенов В.А. Ресурсы пресной воды и актуальные задачи гидрологии. // Водные ресурсы. – 1992. - Т.15. - №5. – С. 261-265.

19. Копытов Ю. П., Миронов О. Г., Цуканов А. В. Влияние некоторых экофакторов на самоочищение морской воды от нефти // Водные ресурсы. - 1982. - № 2. - С. 129 - 136.

20. Воробьев А.А. Современные проблемы микробиологической безопасности // Вестник РАМН. – 2002. - №10. – С. 9-12.

21. Шевченко Ю.Л. Экология человека: вызовы цивилизации, долг общества, ответственность здравоохранения // Вестник РАМН. – 2002. - №10. – С. 3-6.

22. Покровский В.И., Онищенко Г.Г., Черкасский Б.Л. Современные представления об инфекционной патологии и основные направления совершенствования стратегии ее профилактики // Вестник РАМН. – 2000. - №1. – С. 3-7.

23. Турновская О.В., Дубровская Е.В. Частота встречаемости микроорганизмов-деструкторов в природных биоценозах как оценка биоразлагаемости поверхностно-активных веществ // Микробиология. – 1997. – Т. 66. - №2. – С. 273-277.

24. Поздеев О.К. Медицинская микробиология. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001.

25. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский В.С. Математическая биофизика. – М.: Наука, 1984.

26. Быстрова Т.В., Чугунова Г.П., Шеленин Л.А. О структуре трофических уровней в модели «хищник-жертва» // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 1995. - №7-8. – С. 34.

27. Быстрова Т.В., Шеленин Л.А. О регулировании процесса генетических изменений // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 1995. - №9-10. – С. 95.

28. Лисичкин В.А., Шеленин Л.А., Боев Б.В. Закат цивилизации или движение к ноосфере (экология с разных сторон). – М.: «ИЦ-Гарант», 1997.

29. Использование микроорганизмов в биотехнологии повышения нефтеизвлечения / С.С. Беляев, И.А. Борзенков, Т.Н. Назина и др. // Микробиология. – 2004. – Т. 73. - №5. – С. 687- 697.

30. Розанова Е.П., Беляев С.С., Иванов М.В. и др. Микробиологические методы повышения нефтеотдачи пластов. – М.: ВНИИОЭНГ, 1987.

31. Государственный доклад: О состоянии окружающей природной среды Российской федерации в 1998 году // Зеленый мир, 1999.

32. Ожаровская Д.М., Сергеев В.И. ЕЭК ООН – общие сведения и деятельность.// Стандарты и качество, 1994, №10. - С. 33-35.

33. Борьба с загрязнением.// Англия. 1989. - №110. - С. 84-92.

34. Международный стандарт ИСО 5667-9. Качество воды. Отбор проб. Часть 9. Руководство по отбору проб морских вод. 1992.

35. Проект международного стандарта ПМС 9377-1. Качество воды. Определение углеводородного индекса (в нефти). Часть 1. Метод экстракции в растворитель и гравиметрии.

36. Проект международного стандарта ПМС 9377-4. Качество воды. Определение углеводородного индекса (в нефти). Часть 4. Газохроматографическое определение после экстракции петролейным эфиром.

37. JuLiani C., Keeping our water clean // ASTM Standartization News. 1994. № 5. - p. 25.

38. Water quality research // ISO bulletin. 1986. №4. - p. 7.

39. Международный стандарт ИСО 8199. Качество воды. Общее руководство по подсчету микроорганизмов на культуральной среде. 1988.

40. Международный стандарт ИСО 9998. Качество воды. Руководство по оценке и контролю сред микробиологических колоний, применяемых в опытах определения качества воды. 1991.

41. Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. М., Изд. «Протектор», 2000 г.

42. ГОСТ 17.1.3.10-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества морских вод. М., Госстандарт России, 1982.

43. Международный стандарт ИСО 10260. Качество воды. Измерение биохимических параметров. Спектрофотометрические методы определения концентрации хлорофилла-. 1992.

44. Драгинский В.А., Алексеева Л.П., Алексеев С.Е. Оценка эффективности и глубины очистки воды методами биотестирования // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. - №5. - С.19-22.

45. Международный стандарт ИСО 14669. Качество воды. Токсилогические испытания по отношению к морским ракообразным (Copepoda, Crustacea). 1999.

46. Международный стандарт ИСО 14669. Качество воды. Определение эффекта замедления роста морских водорослей при помощи Skeletonema costatum и Phaeodactylum tricornutum. 1995.

47. Международный стандарт ИСО 11348. Качество воды. Определение ингибирующего эффекта сточных вод по свечению Vibrio fisceri (испытания по свечению бактерий). 1998.

48. Проект комитета ПК 16221. Качество воды. Руководство по определению биодеградации в морской воде.

49. Котелецев С.В., Степанова Л.И. Биотестирование концерогенных и мутагенных соединений в водных экосистемах.// Российский химический журнал, 1994, т. 38, №1, с. 86-92.

50. Международный стандарт ИСО 10712. Качество воды. Определение ингибирующего эффекта действия на бактерии. Испытания ингибирования размножения бактерий (Pseudomonas). 1995.

51. Международный стандарт ИСО 11348. Качество воды. Определение ингибирующего эффекта сточных вод по свечению Vibrio fishceri (испытания по свечению бактерий). 1998.

52. ГОСТ 17.1.4.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к определению нефтепродуктов в природных и сточных водах. М., Госстандарт России, 1980.

53. Методические указания: МУК 4.1/4.2. 588-96. Методы контроля медицинских иммунобиологических препаратов, вводимых людям. – М., 1996.

54. Коронелли Т.В., Ильинский В.В. Об учете численности углеводородокисляющих бактерий в морской воде методом предельных разведений // Вестник МГУ, Сер. 16. Биология. 1984. № 3. - С. 54-56.

Приложение

Приложение А

Наиболее вероятное количество клеток микроорганизмов в единице объема исследуемой воды (по Мак-Креди)

57