Научная статья на тему 'Бактериальные сообщества пелагиали и донных отложений Северного Каспия в 2015-2016 гг'

Бактериальные сообщества пелагиали и донных отложений Северного Каспия в 2015-2016 гг Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
259
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОНИТОРИНГ / МИКРООРГАНИЗМЫ / СЕВЕРНЫЙ КАСПИЙ / ПЕЛАГИАЛЬ / ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ / ЧИСЛЕННОСТЬ / MONITORING / MICROORGANISMS / NORTH CASPIAN SEA / PELAGIC ZONE / SEDIMENTS / NUMBEROSITY

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Колотова Ольга В., Соколова Ирина В., Владимцева Ирина В., Шмелева Евгения О., Водовский Никита Б.

Цель. Проведены микробиологические исследования проб воды и донных отложений, отобранных в летние периоды 2015-2016 гг. в акватории Северного Каспия в рамках постпроизводственного мониторинга районов поисково-оценочного бурения. Методы. Отбор проб, согласно общепринятым методикам, осуществлялся вблизи четырех водных структур: Ракушечная, Сарматская, Широтная, Хвалынская. В исследуемых образцах воды и донных отложений определены соотношения сапротрофных, нефтеокисляющих, фенолокисляющих и сульфатредуцирующих бактерий, а также исследована общая численность микроорганизмов. На основе полученных данных произведена оценка качества водной среды за исследуемый период: определены коэффициент Разумова, класс качества и уровень сапробности изученных образцов воды. Результаты. Результаты исследований говорят о неоднородном распределении концентраций индикаторных групп микроорганизмов в точках исследуемых структур изученной акватории. Также мониторинг водной среды и донных отложений показал наличие как очень чистых (ксенои олигосапробных), так и грязных (полии гиперсапробных) зон в акватории Северного Каспия. Выводы. Динамика изменения численности различных групп микроорганизмов в летние периоды 2015-2016 гг. вблизи нефтяных месторождений свидетельствует об успешности процессов самоочищения водной среды и восстановлении экосистемы исследуемой акватории после антропогенного вмешательства.Aim.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Колотова Ольга В., Соколова Ирина В., Владимцева Ирина В., Шмелева Евгения О., Водовский Никита Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Microbial researches of water and sediment samples selected in summer period of 2105-2106 years in the North Caspian Sea water area as post-production monitoring (district of prospecting drilling) was made. Methods. Samplin g realized according to conventional methods close to four water structures: Rakushecnaya, Sarmatskaya, Shirotnaya, Khvalynskaya. Proportions of saprotrophic, oil and phenol oxidase and sulfate-reducing microorganisms defined in researched water and sediment samples, the total number of bacteria was also researched. The value given to the quantity of water area for researched period: the coefficient Razumova, quality class and saprobity level of the studied water samples. Results. Studies had shown non-uniformly distribution of indicate groups’ microorganisms concentrations at the investigated structures’ points of the water area. Also the water monitoring had shown existence of very purify (xeno and oligosaprobic) and dirty (poly and hypercaprobic) zones in the Northern Caspian Sea’s water area. Main conclusions. However the population dynamics of the different microorganisms groups in summer period of 2015-2106 years near oil water fields attest to successful processes of self-purification of water area and recovering of water area ecosystem after human impact.

Текст научной работы на тему «Бактериальные сообщества пелагиали и донных отложений Северного Каспия в 2015-2016 гг»

Экология микроорганизмов / Ecology of microorganisms Оригинальная статья / Original article УДК 628.543.35: 579.22 (262.81) DOI: 10.18470/1992-1098-2017-4-120-137

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА ПЕЛАГИАЛИ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ В 2015-2016 ГГ.

Ольга В. Колотова*, 1Ирина В. Соколова, 1Ирина В. Владимцева, 1 Евгения О. Шмелева, 2Никита Б. Водовский

1 Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия, olgakolotova@mail.ru 2Каспийский филиал ФГБУН ««Институт океанологии им. П. П. Ширшова» Российской академии наук, Астрахань, Россия

Резюме. Цель. Проведены микробиологические исследования проб воды и донных отложений, отобранных в летние периоды 2015-2016 гг. в акватории Северного Каспия в рамках постпроизводственного мониторинга районов поисково-оценочного бурения. Методы. Отбор проб, согласно общепринятым методикам, осуществлялся вблизи четырех водных структур: Ракушечная, Сарматская, Широтная, Хвалынская. В исследуемых образцах воды и донных отложений определены соотношения сапротрофных, нефтеокисляющих, фено-локисляющих и сульфатредуцирующих бактерий, а также исследована общая численность микроорганизмов. На основе полученных данных произведена оценка качества водной среды за исследуемый период: определены коэффициент Разумова, класс качества и уровень сапробности изученных образцов воды. Результаты. Результаты исследований говорят о неоднородном распределении концентраций индикаторных групп микроорганизмов в точках исследуемых структур изученной акватории. Также мониторинг водной среды и донных отложений показал наличие как очень чистых (ксено- и олигосапробных), так и грязных (поли- и ги-персапробных) зон в акватории Северного Каспия. Выводы. Динамика изменения численности различных групп микроорганизмов в летние периоды 2015-2016 гг. вблизи нефтяных месторождений свидетельствует об успешности процессов самоочищения водной среды и восстановлении экосистемы исследуемой акватории после антропогенного вмешательства.

Ключевые слова: мониторинг, микроорганизмы, Северный Каспий, пелагиаль, донные отложения, численность.

Формат цитирования: Колотова О.В., Соколова И.В., Владимцева И.В., Шмелева Е.О., Водовский Н.Б. Бактериальные сообщества пелагиали и донных отложений Северного Каспия в 2015-2016 гг. // Юг России: экология, развитие. 2017. Т.12, N4. C.120-137. DOI: 10.18470/1992-1098-2017-4-120-137

BACTERIAL COMMUNITY OF PELAGIC ZONE AND SEDIMENTS OF THE NORTH CASPIAN SEA DURING 2015-2016 YEARS

1Olga V. Kolotova*, Urina V. Sokolova, Urina V. Vladimtseva, 1Evgenia O. Shmeleva, 2Nikita B. Vodovsky

Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia, olgakolotova@mail.ru 2Caspian branch of FSBUE "Institute of Oceanology named after P.P.Shirshov"

RAS, Astrakhan', Russia

Abstract. Aim. Microbial researches of water and sediment samples selected in summer period of 2105-2106 years in the North Caspian Sea water area as post-production monitoring (district of prospecting drilling) was made. Methods. Sampling realized according to conventional methods close to four water structures: Rakushecnaya, Sar-matskaya, Shirotnaya, Khvalynskaya. Proportions of saprotrophic, oil - and phenol oxidase and sulfate-reducing microorganisms defined in researched water and sediment samples, the total number of bacteria was also researched. The value given to the quantity of water area for researched period: the coefficient Razumova, quality class and saprobity level of the studied water samples. Results. Studies had shown non-uniformly distribution of indicate groups' microorganisms concentrations at the investigated structures' points of the water area. Also the water monitoring had shown existence of very purify (xeno - and oligosaprobic) and dirty (poly - and hypercaprobic)

zones in the Northern Caspian Sea's water area. Main conclusions. However the population dynamics of the different microorganisms groups in summer period of 2015-2106 years near oil water fields attest to successful processes of self-purification of water area and recovering of water area ecosystem after human impact. Keywords: monitoring, microorganisms, North Caspian Sea, pelagic zone, sediments, numberosity.

For citation: Kolotova O.V., Sokolova I.V., Vladimtseva I.V., Shmeleva E.O., Vodovsky N.B. Bacterial community of pelagic zone and sediments of the North Caspian Sea during 2015-2016 years. South of Russia: ecology, development. 2017, vol. 12, no. 4, pp. 120-137. (In Russian) DOI: 10.18470/1992-1098-2017-4-120-137

ВВЕДЕНИЕ

Каспийское море, являясь уникальной экосистемой, испытывает на себе все возрастающее антропогенное воздействие, связанное с влиянием промышленных источников, нефтедобычей и судоходством. Для акватории Северного Каспия характерны с одной стороны высокая динамичность естественных процессов, связанных с мощным притоком органического вещества с речным стоком, а с другой - техногенные влияния вследствие аварийных разливов нефти, судовых сбросов и сбросов сточных вод [1]. Накопление разнообразных загрязнений, особенно таких стойких как нефть и продукты ее трансформации, приводит к снижению самоочищающей способности Каспийского моря за счет уменьшения концентрации растворенного кислорода и скорости процессов минерализации органического вещества, накопления токсичных продуктов анаэробного распада, изменения солевого состава и других характеристик.

Являясь первым звеном в детритных пищевых цепях, важнейшую роль в обеспе-

чении резистентности морской экосистемы к антропогенному воздействию играют микроорганизмы, обладающие высокими адаптационными способностями и пластичностью обменных процессов [2; 3]. Литературные данные свидетельствуют о том, что мониторинговые исследования микрофлоры в северной части Каспийского моря ведутся с 20-х годов XX века, благодаря чему накоплены многочисленные сведения о роли микроорганизмов в общей продуктивности экосистемы Северного Каспия и в процессах деструкции загрязнителей [4-6].

Целью настоящего исследования является оценка качества водной среды на основе данных о соотношении индикаторных групп микроорганизмов (сапротрофы, угле-водородокисляющие, фенолокисляющие и сульфатредуцирующие) в бактериопланк-тоне и бактериобентосе нефтяных месторождений Северного Каспия.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом исследований послужили пробы воды и донных отложений, отобранные в 23 фиксированных точках в районе Северного Каспия в июле-августе 20152016 гг. в рамках постпроизводственного мониторинга районов поисково-оценочного бурения. Расположение точек пробоотбора привязано к соответствующим структурам, обозначенным на рисунке 1. На структуре «Ракушечная» выполнено 9 точек пробоотбора (точки 1,2,4,5,6,7,8,9,11), 5 - на структуре «Сарматская» (точки З1, З2,1,2, К), на структурах «Широтная» (1,2,3,5) и «Хвалын-ская» (1,3,4 К) по 4 точки отбора проб, и одна точка находится на юго-западе, в отдалении от перечисленных структур - Диагональная (Д).

Отбор проб осуществлялся согласно требованиям, установленным к этим процедурам [7; 8].

Для определения общей численности микроорганизмов в воде и донных отложениях применяли метод люминесцентной микроскопии с использованием микроскопа БИОМЕД 6Т ЛЮМ. Приготовление препаратов осуществляли по методике, описанной в руководстве [9]. Препараты окрашивали акридиновым оранжевым (1:10000) и микро-скопировали при увеличении х150-300. Численность сапротрофных микроорганизмов определяли высевом проб воды и донных отложений, а также их разведений на пластинки питательного агара (производства ООО «Биокомпас-С», г. Углич) в чашки Петри. Для оценки численности нефтеокис-

ляющих микроорганизмов в пробах воды и донных отложений применяли высев проб и их разведений в жидкую среду Диановой-Ворошиловой следующего состава, (г/л) [10]: К2НРО4 - 1,0; КН2РО4 - 1,0; Ж4Ш3 -1,0; MgS04 - 0,2; СаСЬ^О - 0,01; FeCl3•6H20 - 3 капли насыщенного раствора; дизельное топливо летнее - 1% [11]. Численность нефтеокисляющих микроорганизмов в пробах определяли высевом исходной морской воды и 5 последовательных разведений (метод предельных разведений) каждой пробы в 5 мл среды Диановой - Ворошиловой. Посевы инкубировали при температуре 28-30°С. Навеску грунта из проб дон-

ных отложений массой 10 г тщательно перемешивали с 90 мл стерильной водопроводной воды и получали разведение 1:10, из которого готовили следующие 4 разведения. Посев и культивирование полученных разведений донных отложений в среде Диано-вой-Ворошиловой осуществляли аналогично методике, описанной для морской воды. Учет результатов осуществляли через 7-14 суток. После инкубации отмечали визуально наличие или отсутствие роста микроорганизмов: помутнение среды, образование пленки или осадка, определяя наиболее вероятную численность (НВЧ) микроорганизмов по таблице Мак-Креди [9].

Рис. 1. Карта точек пробоотбора в северной части Каспийского моря Fig. 1. The map of sampling in the Northern Caspian Sea

Для оценки численности фенолокис-ляющих микроорганизмов также применяли метод предельных разведений и определение их НВЧ в 1 мл морской воды или в 1 г донных отложений. Посев разведений воды и донных отложений (готовили 5 последовательных разведений в изотоническом растворе) осуществляли в жидкую селективную среду Егоровой следующего состава (г/л) [8]: К2НРО4 - 1,0; (ЫН)2 S04 - 0,1; MgS04 - 0,2;

№С1 - 0,2; СаСЬ - 0,1; Feaз - 0,02; MnS04 -0,01; (N^2 НР04 - 0,5; фенол - 1,0. Культивирование посевов осуществляли при температуре 28-30°С, учет результатов производили через 7-14 суток, отмечая пробирки с помутнением питательной среды.

Для установления численности сульфатредуцирующих бактерий в исследуемых пробах методом предельных разведений применяли агаризованную (1,5%) среду

Таусона следующего состава (г/л) [12]: (N^2 SO4 - 4,0; К2НРО4 - 0,5; MgS04•7Н20 - 1,0; соль Мора - 0,5; лактат кальция - 5,0; дрожжевой экстракт - 1,0. Подготовленные для разведения воды и донные отложения (1:10, 1:100, 1:1000 и т.д.), а также исходную воду объёмом 1 мл разливали в стерильные

пробирки, смешивали с расплавленной и остуженной до 45°С средой Таусона объемом 9 мл и охлаждали в смеси воды и льда для создания анаэробных условий. Посевы культивировали при температуре 28-30°С, отмечая пробирки, в которых наблюдали почернение среды в течение 14-28 дней.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ходе экспедиционных исследований акватории Северного Каспия были отобраны пробы воды и донных отложений (рис. 1). Исследование микробиоценоза, отобранных проб, проводилось в летний период, т.к. именно в это время года интенсифицируются химические и биологические процессы, что увеличивает количество доступной для бактериопланктона органики, в результате чего численность микроорганизмов достигает пиковых значений [4].

Глубины точек в районе исследований составляли от 5 до 30 м. Температура воды в период отбора проб (июль-август) в исследуемом районе составляла в 2015 г. от 11 до 29°С, в 2016 г. - от 7 до 29,3°С. Соленость воды в 2015 г. колебалась в интервале

Общая численность

Максимальная численность микроорганизмов в исследованных пробах воды в 2015 г. отмечена в точке 3 структуры «Широтная» (далее «Ш») и составила 14643,2 • 103 м.к./мл, что в 6 раз больше среднего значения за год в исследованных водных пробах (в донных отложениях этой же точки численность высока, но не максимальна и составила 13091103 м.к./мл). В воде точки 3 структуры «Ш» отмечен максимальный уровень солености из всех измеренных в 2015 г. (18,2 г/л) и высокое значение рН (9,1) (одна из 5 проб с уровнем рН выше 9). Несколько ниже общая численность микроорганизмов в воде точки 2 структуры «Сарматская» (далее «С») - 13833103 м.к./мл (в грунте этого образца общая численность имеет практически минимальное значение среди всех исследованных донных проб в 2015 г. и составляет 217,59103 м.к./г донных отложений, что ниже среднегодового значения почти в 16 раз). Соленость воды на данной точке несколько ниже - 17,6 г/л, а уровень рН также имеет высокое значение - 9,1.

Минимальные концентрации микроорганизмов в пробах воды 2015 года зафик-

от 15,1 до 18,2, в 2016 г. - от 13 до 22,6 промилле. рН исследуемых проб воды в 2015 г. находился в интервале от 6,4 до 9,28, в 2016 г. - от 8,4 до 9,1 ед. Содержание растворенного кислорода в воде в 2015 г. зафиксировано в концентрации от 4,8 до 6,7 мг/л, в 2016 г. концентрация кислорода изменялась от 4 до 7,5 мг/л.

Был изучен микробиологический состав отобранных проб воды и грунта. Результаты микробиологического анализа проб морской воды и донных отложений показали неоднородное распределение по общей численности, концентрациям сапрофитных, уг-леводородокисляющих, фенолокисляющих и сульфатредуцирующих бактерий.

микроорганизмов

сированы на 2-х точках: точке 4 структуры «Хвалынская» (далее «Х») - 24,32 103 м.к./мл (при этом в донных отложениях численность в 2,6 раза выше - 64,20 103 м.к./г донных отложений), что почти в 100 раз ниже среднегодового значения. Возможно, низкая концентрация микроорганизмов частично объясняется низкой температурой воды - 12,5°С. Соленость 16,9 г/л; рН=8,9 в точке К структуры «Х» - 39,53 103 м.к./мл (содержание в грунте 8300,04 103 м.к./г донных отложений, т.е. более чем в 200 раз выше, чем в воде данной станции). Здесь также отмечена низкая температура воды 12°С. Соленость 16,9 г/л; рН=8,7.

В 2016 г. максимальная численность микроорганизмов зафиксирована в воде пробы в точке З1 структуры «С» - 8131,34 103 м.к./мл (в донных отложениях при этом также концентрация высока и составляет 18725,7 103 м.к./г донных отложений, что в 2,3 раза больше, чем в воде), что выше среднегодового значения в 2,83 раза, но ниже максимального значения для 2015 г. в 1,8 раза. В воде этой точки отбора также отмечен высокий уровень солености (20,5 г/л),

рН=8,9. Несколько ниже общая численность микроорганизмов в точке 11 структуры «Ракушечная» (далее «Р») - 8013,25 103 м.к./мл (в донных концентрация значительно ниже -936,28 103 м.к./г донных отложений), что более 6 раз выше, чем в 2015 г. При этом следует отметить, что по сравнению с данными 2015 г. уровень солености снизился с 16,4 до 15,2 г/л, рН - с 8,78 до 8,6. На точке 2 структуры «Р» также высокое значение общей численности - 7304,71 103 м.к./мл (в донных почти на порядок ниже 813,13 103 м.к./г донных отложений). По сравнению с

2015 г. численность микроорганизмов возросла практически в 60 раз. При этом уровень солености существенно снизился с 16,6 до 13 г/л, а значения показателя рН выросли с 7,88 до 9,0.

Минимальная в 2016 г. численность микроорганизмов в воде точки К структуры «Х» - 428,49 103 м.к./мл (в грунте численность в 13,7 раза выше и составляет 5870,76 103 м.к./г донных отложений), что в 10,84 раза выше, чем в 2015 г. По данным гидрологических исследований температура воды в день отбора пробы была низкой 9,5°С (в 2015 - 12,5°С), уровень солености максимальный среди всех отобранных проб воды 22,6 г/л (по сравнению с 2015 г. увеличилась на 6 ед.), рН=8,6 (снизился на 0,1 по сравнению с 2015 г.). Общая численность микроорганизмов в воде этой точки в 6,7 раза ниже среднегодовой концентрации. Несколько выше общая численность микроорганизмов в воде точки К структуры «С» - 689,98 103 м.к./мл (в грунте этой точки отмечена максимальная численность микроорганизмов в

2016 г. - 34077,4 103 м.к./г донных отложений), что в 4,35 раза ниже, чем в 2015 г. В 2015 г. в грунте этой точки отбора также была зафиксирована максимальная численность микроорганизмов. Снижение численности микроорганизмов воде, возможно, связано с понижением температуры с 17 до 13°С. Отмечено также повышение солености с 15,6 до 22,2 г/л и снижение рН с 9,0 до 8,7.

В проанализированных пробах донных отложений в 2015 г. максимальная общая численность микроорганизмов отмечена в точке К структуры «С» - 20783,8 • 103 м.к./г донных отложений (в воде этой ст. общая численность в 6,9 раза ниже - 3002,86 103 м.к./мл), что превышает среднее годовое значение данного показателя в донных отложениях практически в 6 раз. Несколько

ниже общая численность микроорганизмов в грунте точки 3 структуры «Ш» -13091,12 1 03 м.к./г донных отложений (в водной пробе данной станции отмечено максимальное в 2015 г. значение данного показателя, таким образом, общая численность в воде превышает таковую в донных отложениях приблизительно на 12%). В донных отложениях точки 2 структуры «Ш» общая численность составила 12011,44 1 03 м.к./г донных отложений (в воде этой станции концентрация значительно ниже -1879,32 103 м.к./мл, т.е. в 6,4 раза меньше, чем в грунте).

Минимальная численность в 2015 году в донных отложениях отмечена в точке 1 структуры «Ш» и составила 64,2 1 03 м.к./г донных отложений (в воде этой пробы 209,66 103 м.к./мл, в 3,27 р. больше), что в 54 раза ниже средней концентрации микроорганизмов (34 74,8 1 8 1 03 м.к./г донных отложений) в донных пробах в 2015 г. Среди всех точек структуры «Ш» в 2015 г. на точке 1 в воде и грунте отмечены самые низкие значения общей численности микроорганизмов. Незначительно выше общая концентрация микроорганизмов в грунте точки 7 структуры «Р» - 66,36 1 03 м.к./г донных отложений (в воде 29 63,84 1 03 м.к./мл, что в 44,66 раза выше и это максимальная численность микроорганизмов среди всех станций Ракушечная в 2015 г.)

В 2016 г. максимальное значение общей численности микроорганизмов в донных отложениях сохранилось в точке К структуры «С» - 34077,40 103, значение показателя возросло в 1,6 раза по сравнению с

2015 г. Здесь содержание микроорганизмов существенно ниже (в 49 раз) и составило 689,98 103, и по сравнению с 2015 г. численность микроорганизмов в воде этой станции снизилась в 4,35 раза. Общая численность в донных отложениях данной точки отбора в

2016 г. выше среднегодового значения в 7,7 раза. В пробе грунта З1 структуры «С» общая численность микроорганизмов почти в 2 раза ниже, чем в грунте точки К структуры «С» и составила 18725,70 1 03 м.к./г донных отложений, что в 4,25 раза превышает среднегодовое значение показателя. По сравнению с 2015 г. значение показателя также существенно увеличилось (в 15,66 раза) В воде точки З1 структуры «С» в 2016г. отмечено максимальное значение общей численности микроорганизмов - 8131,34 103 м.к./мл, од-

нако в грунте данный показатель превышает таковой в воде в 2,3 раза).

В 2016 г. минимальная общая численность микроорганизмов в донных отложениях отмечена в пробах точки 4 (661,3 103 м.к./г донных отложений, в воде -4976,65 103 м.к./мл, т.е. в 7,5 раза больше) и 7 структуры «Р» (691,67 103 м.к./г донных отложений, а в воде 1720,74 103 м.к./мл, т.е.

в 2,5 раза больше), что в 6,66 и в 6,37 раза ниже средней концентрации за 2016 г. в донных отложениях. По сравнению с 2015 г. общая численность в грунте этих проб возросла соответственно в 2,46 и 10,4 раза. При этом общая численность микроорганизмов в воде точки 4 структуры «Р» с 2015 по 2016 год возросла соответственно в 8,15, а в точке 7 структуры «Р» уменьшилась в 1,72 раза.

Численность

В 2015 г. максимальная численность сапротрофов в пробах воды отмечена в точке 7 структуры «Р» - 200,00 103 КОЕ/мл (при этом содержание данной группы микроорганизмов в грунте этой станции одно из самых низких и составило 43,8103 КОЕ/г донных отложений), что превышает среднегодовое значение в 4,4 раза. Содержание сапротро-фов составляет 6,75 % от общей численности микроорганизмов в воде данной пробы. Здесь зафиксирована соленость 15,5 г/л, рН=9, температура воды в момент отбора пробы 22°С.

Несколько ниже содержание сапро-трофов в воде точки Диагональная -141,2103 КОЕ/мл (в грунте не определялась). Здесь соленость 16,8, рН=9,01, температура 18°С. Еще ниже, но на высоком уровне содержание сапротрофов в воде точки 5 структуры «Ш» - 127,00-103 КОЕ/мл (в грунте также один из самых низких показателей 35,8 103 м.к./г донных отложений). Соленость 17,5 г/л, рН=8,7, температура 23,5.

Все перечисленные выше точки (7, Д, 5) можно охарактеризовать как воды с классом качества VI, воды грязные, гиперса-пробные.

Минимальная численность сапро-трофов зафиксирована в точке 2 структуры «Р» - 0,10103 КОЕ/мл (в грунте 110,0 103 КОЕ/г донных отложений), что ниже среднегодового значения в 450 раз. Воды данной точки отбора характеризуются и достаточно низкой общей численностью микроорганизмов (122,09 103 КОЕ/мл). Таким образом, содержание сапротрофов не превышает 0,08% от общего числа микроорганизмов в воде точки 2 структуры «Р». По данным гидрологических исследований соленость 16,6 г/л, рН=7,88, температура 27,2°С. Практически на том же уровне содержание сапротрофов и в водном образце точки 1 структуры «Х» - 0,11103 м.к./мл (в грунте 288,0 103

сапротрофов КОЕ/г донных отложений). Соленость воды 16,5 г/л, рН=8,56, температура 12°С. В воде точки К структуры «Х» численность сапро-трофов несколько выше, однако не достигает 1000 КОЕ/мл и составляет 0,830 103 КОЕ/мл (в грунте 710103 КОЕ/г донных отложений). Здесь соленость 16,9 г/л, рН=8,7, температура 12°С.

На трех точках отбора с минимальной концентрацией сапротрофов: 2 «Р», 1 «Х», Контрольная «Х» - воды отнесены к III классам качества, очень чистым, ксено-или олигосапробным.

В исследованных в 2015 г. пробах донных отложений максимальная численность сапротрофов отмечена в точке 1 структуры «С» - 791,7 103 КОЕ/г донных отложений, что превышает среднегодовое значение в 4,4 раза (в воде данной точки численность сапротрофов довольно низкая и составила 2,2 103 КОЕ/мл, что в 360 раз ниже данного показателя для донных отложений). Численность сапротрофов составляет 10% от общей численности микроорганизмов в грунте данной станции.

Минимальная численность сапро-трофов в грунте в 2015 г. зафиксирована в точках 11 структуры «Р» и 2 структуры «С» - 23 103 КОЕ/г донных отложений (0,29% от общей численности) и 24 1 03 КОЕ/г донных отложений (11% от общей численности) соответственно, что более, чем в 7 раз ниже среднегодового значения и в 34 раза ниже максимального значения.

В 2016 г. максимальная численность сапротрофов в воде исследованных проб установлена в точке 7 структуры «Р» -360 103 КОЕ/мл (21% от общей численности), в 2015 г. в воде этой станции также было зафиксировано максимальное содержание данной группы микроорганизмов, однако в 2016 г. оно возросло в 1,8 раза. Численность сапротрофов в точке 7 структуры «Р» в 2016 г. превысила среднегодовое значение в 12,8

раза. При этом содержание сапротрофов в грунте этой станции в 33 раза ниже (10,750 103 КОЕ/г донных отложений). Температура воды составила 26,6°С, соленость 13,4 г/л, рН сохранился на уровне 9. Вода данной пробы оценена как умеренно-загрязненная (IV класс качества), полиса-пробная.

Минимальная численность сапротро-фов в водных пробах, отобранных в 2016 г. отмечена в точке 1 структуры «Х» -0,048 1 03 КОЕ/мл, что составляет лишь 0,0026% об общей численности бактерий в воде образца в 2015 г. в воде этой точки также было зафиксировано одно из самых низких содержаний данной группы микроорганизмов - 0,11103 КОЕ/мл.

Таким образом, за год содержание са-протрофов снизилось в воде пробы 1 структуры «Х» в 2,3 раза. По сравнению со средней концентрацией сапротрофов в исследованных пробах воды в 2016 г. концентрация в этой точке в 586 раз ниже. В грунте рассматриваемой точки отбора в 2016 г. также зафиксировано минимальное содержание сапротрофов 1000 м.к./г. По данным гидрологических исследований температура воды сохранилась на уровне 12°С, соленость возросла с 16,5 до 21,3 г/л, рН несколько увеличился и составил 9,1. По содержанию сапро-трофов и общей численности микроорганиз-

мов вода на точке 1 структуры «Х» относится к I классу качества (очень чистая, ксено-сапробная).

В пробах донных отложений, проанализированных в 2016 г. максимальная численность сапротрофов зафиксирована в точке 32 структуры «С» и составила 94,00 103 КОЕ/г донных отложений (0,59% от общей численности), что выше среднегодовой концентрации сапротрофов в грунте в 5,5 раза. По сравнению с 2015 г. содержание сапротрофов в донных отложениях указанной точки уменьшилось в 1,8 раза, их содержание в воде уменьшилось в 5,4 раза.

Минимальная численность сапротро-фов в донных отложениях установлена в точке 1 структуры «Х» - 1000 КОЕ/г (0,097% от общей численности), что ниже среднегодового значения в 17 раз. В воде этого образца в 2016 г. также зафиксирован минимальный уровень содержания сапротрофов. Содержание сапротрофов в донных отложениях в 20 раз выше такового в воде точки 1 структуры «Х». По сравнению с 2015 г. содержание данной группы микроорганизмов в грунте снизилось в 288 раз.

Данные анализа общей численности микроорганизмов и содержания сапротрофов в водных образцах и пробах донных отложений представлены на рис. 2-5.

469 4S4 US <9 6 40.7 U8 US 49 43.1 49J! 48.3

а) вода/water, 2015

46.3 (8.4 48.S 41.6 48.7 4«.« 48.9 49 49.1 49.? 4SL3

б) вода/water, 2016

Рис. 2. Распределение численности сапротрофов (тыс. КОЕ/мл)

в водных образцах в 2015 (а) и в 2016 (б) годах Fig. 2. Distribution of number of the saprotrophic microorganisms (thousand CFU/ml) in water samples at 2015 (a) and 2016 (б) years

I 5» I 249

1« 149

SO

—w

Щ

Н»

48.J 414 4t.S me HI 46.) 4S.9 J9 19.1 4(12 4S.S

a) вода/water, 2015

14D0O 130» 12C№ 11 КО 100® 8000 ЗОЮ 7000 £000 5000 4000 5000 ОТО 1000

Ii«

JBJ MJ 49! 48.6 46 7 403 43.4 Щ 49. T 49.1

б) вода/water, 2016

Рис. 3. Распределение общей численности микроорганизмов (тыс. кл/мл)

в водных образцах в 2015 (а) и в 2016 (б) годах Fig. 3. Distribution of the total number of microorganisms (thousand sells/ml) in water samples at 2015 (a) and 2016 ( б) years

а) донные отложения/sediment, 2015 б) донные отложения/sediment, 2016

Рис. 4. Распределение численности сапротрофов (тыс. КОЕ/г. донных отложений) в донных образцах в 2015 (а) и в 2016 (б) годах Fig. 4. Distribution of number of the saprotrophic microorganisms (thousand CFU/g sediments) in sediment samples at 2015 (a) and 2016 (б) years

I

ZDKXh 1S200 ibjoo

17KJO 16К» 152» 142» 132» 122» 112» 102» 92« 62« 720Э

Б

SSM

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

49»

49 л is б

4Й0 IS? 49 1 49? 49 3

а) донные отложения/sediment, 2015

iflfl 4В.7 4ВЛ

I 492

б) донные отложения/sediment, 2016

Рис. 5. Распределение общей численности микроорганизмов (тыс. кл/г донных отложений) в донных образцах в 2015 (а) и в 2016 (б) годах Fig. 5. Distribution of the total number of microorganisms (thousand sells/g sediment) in sediment samples at 2015 (a) and 2016 (б) years

Представленные на рисунках 2-5 данные свидетельствуют о существенном разбросе по содержанию сапротрофных бактерий и общему числу микроорганизмов в точках отбора проб внутри каждой из изученных станций в период 2015-2016 гг. Представляет интерес изменение содержания са-

протрофной микрофлоры относительной общей численности в течение исследуемого периода (см. табл. 1), т.к. именно сапротро-фы, усваивая легкодоступное органическое вещество, вносят наиболее существенный вклад в процессы самоочищения морской воды.

Таблица1

Средние значения общей численности микроорганизмов и содержания сапротрофных бактерий в воде и донных отложениях изученных точек отбора

Table 1

Average values of the total number and saprotrophic microorganisms in the water

Структура Structure Год Year Ракушечная Rakushechnaya Широтная Shirotnaya Сарматская Sarmatskaya Хвалынская Khvalynskaya

Вода / Water Среднее значение кол-ва сапротрофов, тыс. КОЕ/мл Average value of saprotrophic microorganisms, thousand CFU/ml 2015 43,73 68,00 30,24 24,23

2016 53,62 3,85 21,86 2,64

Среднее значение общей численности, м.к./мл Average value of total number of microorganisms, thousand cell/ml 2015 1153,00 5592,00 3968,00 244,00

2016 4183,00 2014,00 2930,50 1326,00

% сапротрофов от общей численности % saprotrophic to the total number of microorganisms 2015 3,79 1,21 0,76 9,93

2016 1,28 1,91 0,75 1,99

Донные отложения / Sediment Среднее значение кол-ва сапротрофов, КОЕ/г донных отложений Average value of saprotrophic microorganisms, thousand CFU/g sediment 2015 115,51 119,85 226,01 319,8

2016 10,14 15,385 43,06 6,33

Среднее значение общей численности, м.к./г донных отложений Average value of total number of microorganisms, thousand cell/g sediment 2015 753 6382,75 5061,67 3565,25

2016 304,7 2867 15308,33 2690,75

% сапротрофов от общей численности % saprotrophic to the total number of microorganisms 2015 15,34 1,88 4,46 8,97

2016 3,33 0,54 0,28 0,23

Данные, представленные в табл. 1, свидетельствуют о том, что средние концентрации сапротрофных бактерий в период с 2015 по 2016 год увеличились на структурах Ракушечная и Сарматская (в точках отбора проб воды этих структур в 2016 г. зафиксированы максимумы концентраций сапротро-фов: в точке 7 структуры «Р» - 360106 КОЕ/мл и Контрольной структуры «С» -105106 КОЕ/мл), при этом доля сапротрофов относительно общей численности бактерий на данных точках снизилась. Следует отметить, что в 2016 г. в водах именно этих точек отбора установлен наиболее низкий класс качества (точки 5 и 7 структуры «Р», точке К структуры «С» - IV класс), однако эта характеристика воды по сравнению с 2015 г. несколько улучшилась. В водах всех изученных структур, за исключением «Ш», средние концентрации сапротрофов снизились, их процент от общей численности бактерий составил от 0,75 на «С» до 1,99 на «Х». В водах структуры «Ш» среднее процентное содержание сапротрофов от общей численности бактерий возросло в 1,6 раза. При этом общая численность бактерий снизилась в среднем в 2,8 раза (в 2015 г. в водах этой станции зафиксировано максимальное значение общей численности бактерий более 14 млн м.к./мл). Следует отметить также, что в точках отбора проб воды структуры «Ш» в

2015 г. установлены IV-V классы качества, в

2016 г. классы качества на тех же точках структуры «Ш» - II-III.

Что касается донных отложений на изученных станциях, то данные табл. 3 свидетельствуют о том, что в период 2015-2016 гг. средние концентрации сапротрофов в

грунтах всех станций существенно снизились (на структурах «Р», «С», «Х» более, чем в 10 раз). Общая численность бактерий в грунтах структур «Р», «Ш» и «Х» снизилась, в грунтах структуры «С» увеличилась - в 3 раза. При этом в водах данной структуры общая численность бактерий увеличилась менее значительно (приблизительно в 2,5 раза), классы качества воды повысились с IV до II-III. Перечисленные факты могут свидетельствовать о завершении процессов деструкции органики в водной среде и преимущественной аккумуляции продуктов трансформации органического вещества в придонном горизонте.

Численность нефтеокисляющих микроорганизмов

В ходе лабораторных исследований была определена численность нефтеокисля-ющих бактерий. Распределение микроорганизмов этой группы представлено на рисунках 6 и 7.

Как видно, из анализа проб, определяющих количество нефтеокисляющих микроорганизмов, проведенных в 2015 и 2016 годах, максимальное содержание данной группы отмечено на ст. 32 структуры «Р» (в водном образце) в 2015 году. Концентрация нефтеокисляющих микроорганизмов в этой точке составила 2500 кл/мл. Из анализируемых водных проб такой максимум наблюдался только в одной точке. В донных пробах максимумы концентраций обнаружены в трех точках: 8 структуры «Р», точке 3 структуры «Ш», З2 структуры «С» с аналогичным содержанием 2500 кл/г донных отложений.

48.3 48.4 48.5 48.6 48.7 48.8 48.9

а) вода/water, 2015

lar

46.3 46.4 48.5 43.6 487 48.8

49 49.1 49.2 49.3

б) вода/water, 2016

Рис. 6. Численность нефтеокисляющих микроорганизмов в водных образцах (а, б) в 2015-2016 гг. Fig. 6. Number of oil microorganisms in water (a, б) in 2015-2016 years

а) донные отложения/sediment, 2015 б) донные отложения/sediment, 2016

Рис. 7. Численность нефтеокисляющих микроорганизмов в донных образцах (а, б) в 2015-2016 гг. Fig. 7. Number of oil microorganisms in sediment (a, б) samples in 2015-2016 years

Минимальное содержание нефтеокисляющих микроорганизмов в 2015 г. обнаружено в точках 2 структур «С» и 4 структуры «Х». При этом нефтеокисляющие бактерии присутствуют во всех исследуемых образцах воды. В донных образцах минимальное количество обнаружено в точках 1 и 11 структуры «Р», точке 2 структуры «С». В точке отбора проб 1 структуры «Ш» углево-

дородокисляющие микроорганизмы отсутствуют, при этом в одной пробе бактерий этой группы не более 25 кл/мл.

В 2016 году наметилась общая тенденция к снижению количества нефтеокис-ляющих микроорганизмов в исследуемой акватории. Максимум в пробах 2016 г обнаружен в точке 5 структуры «Р» (водный образец), при этом концентрация составила в

10 раз меньше, чем в 2015 году - 250 кл/мл. Из исследованных образцов донных отложений максимальное количество нефтеокисляющих микроорганизмов обнаружено в точках 1 структуры «Р» и 32 структуры «С» -500-600 кл/г донных отложений. В 2016 году в 12 точках из 24 отмечено минимальное количество нефтеокисляющих микроорганизмов - не более 6 кл/мл. В донных образцах минимальное количество отмечено в 9 точках и не обнаружено в 6 точках из 22 проб. Из водных проб минимальное количество бактерий этой группы обнаружено на протяжении двух лет в точках 2 структуры «С» и 4 структуры «Х». В точке 1 структуры «Ш» на протяжении всего периода исследования в донных пробах отмечено отсутствие нефтеокисляющих бактерий.

Численность фенолокисляющих

микроорганизмов По количеству фенолокисляющих микроорганизмов максимальные концентрации в 2015 году наблюдали в точках водных образцов 1 и 7 структуры «Р», точках 3 и 5 структуры «Ш». В придонном горизонте максимальное увеличение численности

наблюдали в точках 8 структуры «Р», точке 3 структуры «Ш», точке З1 структуры «С». И в водных, и в придонных пробах оно составило порядка 2500 кл/мл. Одинаковое максимальное количество по нефтеокисля-ющим и фенолокисляющим бактериям в придонном горизонте наблюдали в точках 8, 3, З1 выше перечисленных структур - 2500 кл/мл (г донных отложений).

В 2016 году концентрация феноло-кисляющих микроорганизмов снизилась и в 18 точках либо не были обнаружены, либо составили 1 кл/мл. Максимум наблюдали в 1 точке - в точке З1 структуры «С» (водная проба). Концентрация здесь составила 250 кл/мл, что в 10 раз меньше, чем в 2015 г. В донных пробах такой же максимум обнаружили в точке 1 структуры «Р». В 10 донных образцах из 22 фенолокисляющие микроорганизмы обнаружены не были.

Средние концентрации фенолокис-ляющих микроорганизмов в придонном горизонте оба года чуть больше (в 1,1-1,3 раза). Распределение численности фенолокис-ляющих микроорганизмов в рассматриваемый период представлено на рисунках 8 и 9.

a) вода/water, 2015 б) вода/ water, 2016

Рис. 8. Численность фенолокисляющих микроорганизмов в водных (а, б)

образцах в 2015-2016 гг. Fig. 8. Number of phenol oxidase microorganisms in water (a, b) samples at 2105-2016 years

1

* я

•Sa J* ' e"lj )• ■

44.S ^^H'l

- I

К

я? «■^^■H'.J 11 \

ft* л I''

■ I

а ----- ---f I 1.2 -44 5

IP • .1

»4 ■ I "

I . -i <•■*

44, ■ • I"

--------J 0,3

û

4ВЛ 46 S

a) донные отложения/ sediment, 2015

б) донные отложения/ sediment, 2016

Рис. 9. Численность фенолокисляющих микроорганизмов в донных (а, б)

образцах в 2015-2016 гг. Fig. 9. Number of phenol oxidase microorganisms in sediment (a, б) samples at 2015-2016 years

Численность сульфатредуцирующих микроорганизмов

Анализ водных и донных образцов по содержанию группы сульфатредуцирую-щих бактерий по 2015 году показал, что только в 3 точках водного горизонта обнаружены микроорганизмы этой индикаторной группы: точках 6 и 7 структуры «Р», точке 2 структуры «С». Содержание их в воде - единичные клетки в мл. В то же время в этих же точках содержание в донных образцах выше, чем в остальных донных пробах. При этом в точке 5 структуры «Ш» (придонный горизонт) отмечено максимальное содержание сульфатредуцирующих микроорганизмов -6000 кл/мл. Больше 1000 кл/мл обнаружено еще в 2 донных образцах - точке 6 структуры «Р» и З1 структуры «С». 2015 году в 5 точках не обнаружено сульфатредукторов ни в водных пробах, ни в донных отложениях. В точках 32 структуры «С» и К структуры «Х» не обнаружена данная группа в течение 2 лет.

В 2016 количество сульфатредуци-рующих микроорганизмов в водных образцах увеличилось незначительно. В 8 точках

зафиксированы единичные клетки: точках 1, 2, 7, 8 и 9 структуры «Р», точке 2 структуры «Ш», точках 2 и K структуры «К». Максимальное содержание (25 кл/мл) отмечено в точке 9 структуры «Р», в 2015 году в водной пробе не было обнаружено данной группы бактерий.

Максимальное значение суль-фатредуцирующих микроорганизмов в донных отложениях в 2015 году обнаружено в точке 5 структуры «Ш» (6 103кл/г донных отложений).

Из всех анализируемых точек по данным индикаторным группам выделяется точка З1 структуры «С», где обнаружены максимумы концентраций нефтеокисляю-щих и фенолокисляющих в придонном слое в 2015 году и обнаружены сульфатредукто-ры в донных отложениях. Кроме того, максимум по фенолокисляющим микроорганизмам был зафиксирован в этой точке в водном образце в 2016 году. Графически распределение численности сульфатредуциру-ющих микроорганизмов в водных и донных образцах представлено на рисунках 10 и 11.

463 46J 466 466 4«.? -i ii ИУ J 49.1 492 49.3

а) вода/water, 2015

0.0028 o.o»»

1Ш 0.0122 0.002

0.00» 0.0014 00013 0.001 DOOM 0.0006 0.0004 0.000? 0

463 464 466 466 46 J 466 469

б) вода/water, 2016

491 49.2 49.3

■ 0024 10.013

loo:: 10.021 0.02 10.019 10.016 10.017 ¡0.016 10.0«

lo.0H

I0.01:

■ 0.012 I0011

001 10009 O.0M 0.007 0.0K 0.006 0.0D4 0 00i 0.002 0001

Рис. 10. Численность сульфатредуцирующих микроорганизмов в водных (а, б)

образцах в 2015-2016 гг. Fig. 10. Number of sulphate-reducing microorganisms in water (a, б) samples in 2015-2016 years

• i

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10 25 034

0.23 0.2? Q.J!

:o.n a.i

0.09 0 02 o.or ось 00s

■0.04 ■0.0 J

0.02 001

а) донные отложения/sediment, 2015

б) донные отложения/sediment, 2016

Рис. 11. Численность сульфатредуцирующих микроорганизмов в донных (а, б) образцах в 2015-2016 гг. Fig. 11. Number of sulphate-reducing microorganisms in sediment (a, б) samples at 2015-2016 years

Оценка состояния качества исследуемых водных структур Оценку качества водных проб проводили в соответствие с требованиями ГОСТ 17.1.3.07-82 «Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков» и ГОСТ 17.1.2.04-77 «Показатели состояния и правила таксации рыбохозяй-ственных водных объектов».

Для этого использовали следующие показатели: общее количество бактериальных клеток, определенное методом прямого счета; количество сапротрофных бактерий, определенное методом посева на мясопеп-тонную агаризованную среду; индекс, или коэффициент Разумова (отношение первого показателя ко второму). Результаты определения класса качества воды и ее сапробности представлены на рисунках 12 и 13.

а) индекс Кр /index Kp, 2015 б) индекс Кр/ index Kp, 2016

Рис. 12. Индекс Разумова Кр в водных образцах в 2015 (а)-2016 (б) Fig. 12. Index of Razumova Kp in the water samples in 2015 (a)-2016 (б)

49.3 4&4 4Й.5 43.6 467 40 & 46.4 49 49.1 49.2 492

а) 2015

U.07 0.06 0,05 0.W О.ОЭ 0,02

-

48.3 484 48.5 48.6 48 7 48 8 48.9 49 49.1 492 49. J

б) 2016

Рис. 13. Классы качества водных образцов в 2015 (а)-2016 (б) гг. Fig. 13. Quality classes of water samples in 2015 (a)-2106 (б) years

Полученные в ходе исследований данные об изменении общей численности микроорганизмов в воде изученных структур с 2015 по 2016 год свидетельствуют о наличии тенденции к уменьшению данного показателя. Средняя концентрация уменьшилась приблизительно на 18%, однако максимальные значения общей численности в воде сократилась в 1,8 раза. При этом общая концентрация микроорганизмов в самой «чистой» точке возросла в 10,84 раза. Таким образом, в пробах воды, отобранных на ана-

лиз в 2016 г., данный показатель имеет более равномерное распределение.

Аналогичная тенденция выявлена и при анализе общей численности микроорганизмов в донных отложениях исследуемых структур. Максимальные значения данного показателя выросли за изученный период в 1,6-15,7 раза, минимальные увеличились в 2,5-10,4 раза.

Анализируя изменение численности сапротрофов в период с 2015 по 2016 г., необходимо отметить существенное сниже-

ние средней численности данной группы в воде изученных структур в 1,6 раза, в донных отложениях - в 10,5 раза. При этом максимальная численность сапротрофов в водных пробах увеличилась за год в 1,8 раза, в пробах грунта уменьшилась в 8,4 раза. Полученные данные могут свидетельствовать о снижении количества легкодоступного органического вещества в водной фазе и в грунте вследствие как биологических процессов самоочищения, так и физико-химических. Максимальные концентрации сапротрофов могут быть связаны с близостью точек отбора проб к источникам органического загрязнения, либо с завершением процессов деструкции нефтяных загрязнений.

Сравнивая содержание нефтеокис-ляющих микроорганизмов в пробах воды исследуемых структур, в целом можно отметить уменьшение их количества. Замечена тенденция перехода высоких концентраций данной группы микроорганизмов из водной составляющей - в донную. Концентрации в придонном горизонте выросли примерно в 1,7-2,7 раза. Максимальные концентрации в водном горизонте превышают средние в 911 раз, в придонном горизонте - в 5 раз в 2015 и в 10 - в 2016 году. Полученные результаты могут свидетельствовать об успешной биодеградации легких углеводородов до более простых соединений, снижении количества первых в водной среде и, как следствие, снижении концентрации нефтеокисляющих бактерий [13]. Более тяжелые фракции разлагаются сложнее и, опускаясь в придонный горизонт, аккумулируются в последнем, вызывая рост численности соответствующей микрофлоры. Возможно, с этим и связана разнонаправленность тенденций изменения численности нефтеокисляющих бактерий в водном и придонном горизонтах. В то же время в водной среде завершающие процессы деструкции органики связаны с деятельностью сапрофитной микрофлоры, рост численности которой в отдельных точках зафиксирован в 2016 г.

При оценке численности фенолокис-ляющих микроорганизмов также выявлена общая тенденция снижения их количества с 2015 по 2016 гг.: в воде исследуемых струк-

тур в 10 раз, в грунте - в 22-28 раз, что также связано с заключительными этапами микробной деструкции фенольных компонентов нефти.

Сопоставляя средние концентрации нефте- и фенолокисляющих бактерий, можно констатировать преобладание (почти в 2 раза) нефтеокисляющих по сравнению с фе-нолокисляющими в 2015 году. В придонном горизонте в 2015 году количество обеих групп практически одинаково. В 2016 - в водном горизонте нефтеокисляющих и фе-нолокисляющих бактерий примерно одинаковое небольшое количество - около 20 кл/мл, а в придонном слое нефтеокисляю-щих в 3 раза больше, чем фенолокисляющих, но не более 60 кл/г донных отложений.

Сульфатредуцирующие бактерии обнаружены в минимальных концентрациях (единичные клетки в мл) в отдельных точках при анализе проб воды большинства изученных структур, за исключением структуры Хвалынская. Закономерно их преобладание в донных отложениях. При этом концентрации сульфатредуцирующих бактерий в исследуемых пробах грунта в 2015 сопоставимы с концентрациями нефте- и фенолокисляющих микроорганизмов. В 2016 отмечено уменьшение численности данной группы в образцах грунта приблизительно в 15 раз по сравнению с 2015 г.

За изученный период доля исследованных проб воды, отнесенных по данным микробиологического анализа ко II-III классам качества, возросла на 43,5%, отнесенных к III-IV - уменьшилась на 21,77%. В 2015 г. 26% исследованных проб воды были отнесены к V классу качества, в 2016 г. проб воды такого качества не выявлено.

Таким образом, в ходе исследований в рамках постпроизводственного мониторинга районов поисково-оценочного бурения в 2015-2016 гг. определены общая численность микроорганизмов в воде и донных отложениях, а также соотношение индикаторных групп микроорганизмов в пробах, отобранных в акватории четырех структур Северного Каспия. Полученные данные позволили произвести оценку качества водной среды в исследуемых районах.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Зайцев В.Ф., Монахов С.К., Курапов А.А. Эколо- Федерации // Вестник АГТУ. 2008. N6 (47). С.195-гический мониторинг Каспийского моря в Российской 199.

2. Курапов А.А., Умербаева Р.И., Гриднева В.В. Микроорганизмы в процессах деструкции нефти в водоемах // Юг России: экология, развитие. 2010, Т. 5, N4. С. 86-88. DOI:10.18470/1992-1098-2010-4-86-88

3. Куликова И.Ю. Микробиологическая оценка вод Северного Каспия в условиях освоения месторождений углеводородного сырья // Исследовано в России: электр. научный журнал http://zhurnal.ape.relarn.rU/articles/2005/118.pdf (дата обращения 13.05.2017)

4. Сокольский А.Ф., Винникова В.Н., Петровичева Е.В., Умербаева Р.И., Сокольская Е.А., Абдурахма-нов Г.А., Панков А.Г. Многолетние изменения в состоянии микрофлоры и оценка трофического статуса Северного Каспия // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2008. N7. С. 46-49.

5. Островская Е.В., Колмыков Е.В., Холина О.И., Пронина Т.С. Углеводороды в воде и донных отложениях Северного Каспия // Юг России: экология, развитие. 2016, Т. 11, N1. С. 137-148. DOI:10.18470/1992-1098-2016-1-137-148.

6. Tait R.D. Benthos response following petroleum exploration in the southern Caspian Sea: Relating effects of nonaqueous drilling fluid, water depth, and dis-

solved oxygen // Marine Pollution Bulletin. 2016. V. 110. P. 520-527. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.02.079

7. ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков», 1986, 12 с.

8. ГОСТ 17.1.5.01-80. «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность», 1982, 5 с.

9. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии: под ред. Г.И. Переверзевой. Москва: Дрофа, 2004. 256 с.

10. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В.А. Аббакумова Ленинград: Гидрометео-издат, 1983. 240 с.

11. ГОСТ 17.1.3.07-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков, 1982, 10 с.

12. Методы общей бактериологии: Пер. с англ. / Под ред. Ф. Герхардта и др. Москва: Мир, 1984. 264 с.

13. Гриднева В.В., Куликова И.Ю. Аборигенные уг-леводородоокисляющие микроорганизмы в биоре-медиации Северного Каспия от нефтяного загрязнения // Юг России: экология, развитие. 2010, Т. 5. N4. С. 78-80. DOI:10.18470/1992-1098-2010-4-78-80

1. Zaitsev V.F., Monakhov S.K., Kurapov A.A. Ecological monitoring of the Caspian Sea in the Russian Federation. Vestnik AGTU [Vestnik of Astrakhan State Technical University]. 2008. Vol. 47, no. 6. pp. 195-199.

2. Kurapov A.A., Umerbaeva R.I., Gridneva V.V. Microorganisms in processes of the destruction of oil in reservoirs. South of Russia: ecology, development. 2010. Vol. 5, no. 4. pp. 86-88. (In Russian) D0l:10.18470/1992-1098-2010-4-86-88

3. Kulikova I.Yu. [Microbiological assessment of the waters of the Northern Caspian in conditions of development of hydrocarbon deposits]. Issledovano v Rossii. Available at: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/118.pdf (accessed 13.05.2017)

4. Sokol'sky A.F., Vinnikova V.N., Petrovicheva E.V., Umerbaeva R.I., Sokol'skaya E.A., Abdurakhmanov G.A., Pankov A.G. Long-term changes in the condition of microflora and estimation of the North Caspy trophic status. Zashchita okruzhayushchei sredy v nefte-gazovom komplekse [Environmental protection in oil and gas complex]. 2008. no. 7. pp. 46-49. (In Russian)

5. Ostrovskaya E.V., Kolmykov E. V., Kholina O. I., Pronina T.S. Hydrocarbon pollution in the north-western part of the Caspian Sea. South of Russia: ecology, development. 2016. Vol. 11, no. 1. pp. 137-148. (In Russian) D0I:10.18470/1992-1098-2016-1-137-148.

6. Tait R.D. Benthos response following petroleum exploration in the southern Caspian Sea: Relating effects of nonaqueous drilling fluid, water depth, and dis-

solved oxygen. Marine Pollution Bulletin. 2016. Vol. 110. pp. 520-527. DOI:

10.1016/j.marpolbul.2016.02.079

7. GOST 17.1.5.05-85 Nature protection. Hydrosphere. General requirements for surface and waters, ice and atmosphere precipitation sampling. 1986. 12 p. (In Russian)

8. GOST 17.1.5.01-80. Nature protection. Hydrosphere. General requirements for sampling of bottom sediments of water objects for their pollution analysis. 1982. 5 p. (In Russian)

9. Tepper E.Z. Praktikum po mikrobiologii [Workshop on microbiology]. Moscow, Drofa Publ., 2004. 256 p.

10. Abbakumov V.A., ed. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverkhnostnykh vod i donnykh otlozhenii [Manual of Methods for hydrobiolog-ical analysis of surface waters and sediments]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1983. 240 p.

11. GOST 17.1.3.07-82 Nature protection. Hydrosphere. Procedures for quality control of water in reser-voires and stream flows. 1982, 10 p. (In Russian)

12. Gerkhardt F. ed., Metody obshchei bakteriologii [Manual of Methods for General Bacteriology]. Moscow, Mir Publ., 1984. 264 p.

13. Gridneva V.V., Kulikova I.J. Native carbonoxidation microorganisms in bioremedetion Northern Caspian Sea from oil pollution. South of Russia: ecology, development. 2010, vol. 5, no. 4. pp. 78-80. (In Russian) DOI:10.18470/1992-1098-2010-4-78-80

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации Ольга В. Колотова* - к.т.н, доцент кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Волгоградского государственного технического университета, пр. Ленина, 28, г. Волгоград, 400131, Россия, тел.:+7(8442)248441; e-mail: olgakolotova@mail.ru

Ирина В. Соколова - к.б.н., доцент кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Волгоградского государственного технического университета, г. Волгоград, Россия. Ирина В. Владимцева - д.б.н., профессор кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Волгоградского государственного технического университета, г. Волгоград, Россия, e-mail: alexvlad32@yandex.ru

Евгения О. Шмелева - магистрант кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Волгоградского государственного технического университета, г. Волгоград, Россия. Никита Б. Водовский - научный сотрудник Каспийского филиала ФГБУН «Институт океанологии им. П.П. Ширшова» РАН, (+78512) 544559; ул. Савушкина, 6 корп. 27, г. Астрахань, 414056 Россия, e-mail: vodovsky@rambler. ru

Критерии авторства

Ольга В. Колотова обработала пробы воды и донных отложений, написала рукопись, обработала статистические данные; Ирина В. Соколова обработала пробы воды и донных отложений, обработала статистические данные, написала рукопись; Ирина В. Владимцева написала рукопись, принимала участие в обсуждении результатов; Никита Б. Водовский предоставил материал для мониторинговых исследований, обработал статистический материал в графический, Евгения О. Шмелева принимала участие в обработке данных и оформлении материалов. Все авторы в равной степени несут ответственность при обнаружении плагиата, самоплагиата и других неэтических проблем.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Поступила в редакцию 16.06.2017 Принята в печать 31.07.2017

AUTHORS INFORMATION Affiliations

Olga V. Kolotova* - Ph.D. in Technics, Associate Professor at the Department of Industrial Ecology and Life Safety of the Volgograd State Technical University, 28 Lenina Ave., Volgograd, 400131, Russia, tel.:+7(8442)248441; e-mail: olgakolotova@mail.ru

Irina V. Sokolova - Ph.D. in Biology, Associate Professor at the Department of Industrial Ecology and Life Safety of the Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia.

Irina V. Vladimtseva - Doctor of Biological Sciences, Professor at the Department of Industrial Ecology and Life Safety of the Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia, e-mail: alexvlad32@yandex.ru

Еvgenia O. Shmeleva - Master of Science at the department of Industrial Ecology and Life Safety of Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia.

Nikita B. Vodovsky - Research Fellow at the Caspian Branch of the Federal Publicly Funded Institution of Science "The Institute of Oceanology named after P.P. Shirshov", Russian Academy of Sciences, Savushkina st., 6 bldg. 27, Astrakhan, 414056 Russia, e-mail: vodovsky@rambler.ru

Contribution

Olga V. Kolotova conducted an analysis on the water samples and bottom sediments, wrote the manuscript and analyzed statistical data; Irina V. Sokolova conducted an analysis on the samples of water and bottom sediments, analyzed statistical data, wrote the manuscript; Irina V. Vladimtseva wrote the manuscript, participated in the discussion on the findings; Nikita B. Vodovsky provided materials for monitoring studies, transoformed statistical materials into graphic; Evgenia O. Shmeleva participated in conducting the analysis of data and design of the materials. All authors are equally responsible for avoiding the plagiarism, self-plagiarism or any other unethical issues.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

Received 16.06.2017 Accepted for publication 31.07.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.