+7 (985) 646-39-94

г. Москва, ул. Большая Косинская, д. 45

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Новости

Написать нам:
Имя:
Email:
Сообщение:

Оценка состояния микропланктона на Байкале

ВНИМАНИЕ!

Статья написана дотошными учеными. Ученые никогда не напишут "Байкал болен", "Байкал здоров", "Все хорошо", "Все плохо", и это правильно.
Но для тех, кому нужна железобетонная формулировка: по данной работе - Байкал не болен. Бактерий многовато для уникального озера (было бы нормально для Москва-реки например, а для Байкала хотелось бы поменьше), но для паники, или для того чтобы заявлять о серьезной проблеме, их недостаточно много. Фитопланктон - показатель не менее важный и более чувствительный, чем знаменитая спирогира - соответствует байкальским нормам.

Что дальше делать? Стараться загрязнять поменьше, так как может быть хуже, есть основания так думать.

Итак:

 

Рассказывают и.о. заведующего кафедрой гидробиологии Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, профессор Владимир Викторович Ильинский и старший научный сотрудник, к.б.н. Ирина Мошарова.

 

 

 

ЗДОРОВЬЕ ОЗЕРА

Озеро Байкал, как и любую другую водную экосистему, можно сравнить с активно функционирующим живым организмом. Мы знаем, что жизнедеятельность и здоровье любого организма зависят от правильного обмена веществ, то есть от сбалансированности процессов образования органического вещества и его распада.

 

В водных экосистемах за процессы образования органического вещества отвечают, главным образом, микроскопические водоросли – фитопланктон. А за процессы распада (деструкции) различных органических веществ, в том числе и загрязняющих антропогенного происхождения, несут ответственность гетеротрофные бактерии. Можно сказать, что здоровье любой водной экосистемы, в том числе и такой уникальной, как озеро Байкал, во многом зависит от слаженного взаимодействия двух основных ее звеньев – фито- и бактериопланктона. Конечно, не стоит умалять роли и других участников пищевых цепей, например, зоо- и ихтиопланктона.

 

Однако в первую очередь благополучие и здоровье любого озера зависит от хорошей и слаженной работы продуцентов (фитопланктона) и деструкторов (гетеротрофных бактерий). Чтобы не быть голословными, обратимся к результатам современных исследований. Например, показано, что от 40 до 60 % органического углерода, создаваемого первичными продуцентами (фитопланктоном), потребляется именно гетеротрофными бактериями.Кроме того, в силу особенностей своего метаболизма бактерии быстро реагируют на изменение трофического статуса водоема и на антропогенные загрязнения различного происхождения [6; 9]. Известно, антропогенное воздействие на водные экосистемы вызывает не только изменения сбалансированности главных процессов (продукции и деструкции) в «метаболизме» водоема, но также влияет и на изменение его санитарного статуса.

 

Отбор подледных проб воды для определения микробиологических параметров (Белое море. г. Чупа)

 

 ЗАДАЧИ ЭКСПЕДИЦИИ 

Перед проведенной нами в 2017 г. байкальской экспедицией были поставлены следующие задачи. Во-первых, надо было провести предварительный анализ состояния фитопланктона прибрежной части озера. Для этого мы выбрали два важных показателя – содержание в воде хлорофилла а и феофитина. Известно, что содержание хлорофилла а является показателем обилия фитопланктона, а по содержанию феофитина можно судить об активности фитопланктона в данный момент времени. Вторая задача нашей экспедиции состояла в предварительной оценке состояния бактериопланктона. Для ее решения мы учитывали два микробиологических параметра: общую численность бактерий по прямому счету и их биомассу.

 

По этим параметрам можно оценить не только потенциальную способность водоема к деструкции органических веществ, но также и уровень его трофности, поскольку бактерии наряду с водорослями и простейшими (инфузориями и зоофлагеллятами) формируют основную кормовую базу для более крупных беспозвоночных организмов - мезозоопланктона. Также мы учитывали общее микробное число (ОМЧ) - показатель, отражающий общее содержание мезофильных, аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, которые могут служить индикаторами антропогенного (в т.ч. и фекального) загрязнения водоема.

 

Пробы воды на анализ мы отбирали в десяти точках, расположенных в прибрежной части Байкала, от пос. Листвянки до пос. Танхой: это самый густонаселенный и экологически напряженный участок побережья. В том числе были взяты пробы вблизи от месте сброса канализационных стоков г. Байкальск. На каждой станции отбирали два образца воды: вблизи берега (примерно в 10 м от береговой линии) и на удалении от него на расстояние примерно около 100 м.

 

 

КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРОФИЛЛА А СООТВЕТСТВУЕТ ОЛИГОТРОФНОМУ СТАТУСУ ЭКОСИСТЕМЫ

К настоящему времени нами проведен анализ проб воды на содержание в них хлорофилла а и на ОМЧ. Пробы воды для определения общей численности и биомассы бактериопланктона еще находятся в работе.

 

Предварительные результаты наших исследований свидетельствуют о том, что исследуемые параметры чаще всего находятся в диапазоне, более характерном для олиготрофных водных экосистем. Во всех пробах байкальской воды концентрация хлорофилла а была низкой, значения варьировали от 0.56 мкг/л в районе деревни Мурино до 6.94 мкг/л в районе мыса Шаманского, рядом с поселком Култук. Такое содержание хлорофилла а характерно скорее для морских экосистем, а в пресных озерах эти показатели обычно существенно выше.

 

К примеру, по нашим данным [1], в эвтрофированных озерах средней полосы, в частности, в оз. Белое (Москва), содержание хлорофилла а достигает уровня 60 - 70 мкг/л, а в пик цветения увеличивается до 100 мкг/л. Что касается феофитина, то его доля от содержания хлорофилла а в пробах байкальской воды варьировала от 21% до 70%, причем максимальное его содержание мы обнаружили в пробе из акватории вблизи пос. Сухой Ручей, рядом с пос. Слюдянка. В целом же можно сказать, что фитопланктон в прибрежной части Байкала находится в основном в активном, рабочем состоянии.

 

ОБЩЕЕ МИКРОБНОЕ ЧИСЛО В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ БАЙКАЛА МОЖЕТ ГОВОРИТЬ ОБ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКЕ 

Значения параметра ОМЧ, который свидетельствует о развитии гетеротрофного (в т.ч. условно-патогенного) бактериопланктона, также не превышали допустимых значений для открытых водоемов рыбохозяйственного назначения . Самая низкая величина этого показателя была обнаружена на значительном удалении от берега в акватории напротив пос. Танхой - 9 КОЕ/мл, а максимальная - в прибрежных водах поселков Култук, Утулик и города Байкальск - 364, 207, 240 КОЕ/мл соответственно. КОЕ – это колониеобразующая единица, она обозначает число колоний гетеротрофных бактерий, которые дали рост при посеве пробы воды на специальную тест-пластину "Петрифильм" (3M™ Petrifilm™ Aqua), содержащую питательную среду, нанесенную на специальную подложку.

 

Согласно современным данным других исследователей [1; 5], число колоний гетеротрофных бактерий, которое выявлялось при посевах байкальской воды, может составлять от 17 до 575 КОЕ/мл. Таким образом, наши результаты вполне укладываются в диапазон значений, установленных ранее для этого водоема другими микробиологами. Хотя эти цифры и не превышают допустимых санитарных норм, назвать их низкими уже нельзя. Для сравнения, летом в эвтрофированном оз. Белом мы обнаруживали значения ОМЧ порядка 200 - 300 КОЕ/мл (неопубликованные данные). Другими словами, обилие условно патогенного бактериопланктона в прибрежной части Байкала оказалось вполне сопоставимо с численностью бактерий этой группы в сравнительно небольшом эвтрофированном озере, расположенном в черте г. Москвы и к тому же активно используемом населением в рекреационных целях.

 

Общее микробное число  - проба, отобрана в прибрежной зоне п. Листвянка

 

Таким образом, если полученные нами данные по содержанию хлорофилла а и феофитина, еще укладываются в рамки, соответствующие олиготрофной экосистеме, то по величинам ОМЧ этого уже сказать нельзя. Прибрежные воды Байкала по этому показателю, согласно существующим классификациям [4, 8], скорее можно отнести уже не к олиготрофным, а к мезотрофным водам. Конечно, если  взять за основу уже упоминавшиеся выше нормативы, принятые для водоемов рыбохозяйственного назначения, а именно - ГОСТ 17.1.2.04-77 [5], то качество воды в прибрежье Байкала пока еще соответствует чистым, ксеносапробным водам. В то же время, если судить по такому показателю, как ОМЧ, то опираясь на полученные нами данные можно сказать, что сдвиги качества байкальской воды в худшую сторону на некоторых прибрежных участках уже наметились.

 

Это должно служить поводом для беспокойства, поскольку такие уникальные водные экосистемы как озеро Байкал, являются весьма уязвимыми к любому антропогенному воздействию. И если это воздействие принимает хронический характер, то оно неизбежно вызывает нарушения в работе основных звеньев любой водной экосистемы – фито- и бактериопланктона. К примеру, несмотря на довольно низкие в основном величины исследованных нами параметров, они значительно варьируют от станции к станции, причем их максимумы особенно часто наблюдаются в прибрежных водах Байкала вблизи населенных пунктов. В связи с этим надо помнить, что любые существенные колебания обилия фито- и бактериопланктона даже на отдельных участках в целом чистого водоема, уже могут свидетельствовать о неблагополучии «здоровья» его экосистемы.

 

 

 

Знакомьтесь - бактериопланктон

 

Полученные нами данные не являются уникальными - в научной литературе недавно уже появлялись сведения о неблагополучном состоянии прибрежных вод озера Байкал, особенно его южной части, в наибольшей степени подверженной техногенному воздействию [2]. Это, в частности, сказалось и на микробиологических показателях: по данным [2], в ряде прибрежных акваторий озера вблизи поселков были обнаружены повышенные количества сапротрофных бактерий и бактерий из группы кишечных палочек (БГКП).

 

Литература:

1. Акулова А.Ю., Ильинский В.В., Мошарова И.В., Москвина М.И., Мошаров С.А., Комарова Т.И. Состояние гетеротрофного бактериопланктона прибрежья озер Святое и Белое природно-исторического парка "Косинский" (город Москва) в 2011 году. Известия Самарского научного центар РАН, 2014. Т. 16, № 1. С. 1185-1192.

2. Афонина Т.Е., Коломина Т.М., Пономаренко Е.А., Слаута А.А. Оценка качества водных ресурсов в прибрежной части оз. Байкал и источники их загрязнения. Вестник Иркутского гос. ун-та, 2015, № 6 (101). С. 37-43.

3. Байкал: природа и люди: энциклопедический справочник / Байкальский институт природопользования СО РАН; [отв. ред. чл.-корр. А. К. Тулохонов] – Улан-Удэ: ЭКОС : Издательство БНЦ СО РАН, 2009. С. 159-161.

4. Горленко В.М. Дубинина Г.А., Кузнецов С.И. Экология водных микроорганизмов. М.: Наука - 1977 - 289 с.

5. ГОСТ 17.1.2.04-77. Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов.

6. Израэль Ю.А., Цыбань А.В. Антропогенная экология океана. - Л.: Гидрометеоиздат - 1989 - 528 с.

7. Надришин В.В., Ястребов К.Л., Карлина Т.И. Влияние бактериопланктона на качество питьевой воды // Вопросы естествознания, 2015, № 1(5). С. 74-79.

8. Романенко В. И. Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во внутренний водоемах. М.: Наука - 1985- 296 с.

9. Rheinheimer G. Aguatic microbiology, 4 th edition. John Wiley & Sons Ltd, UK., 1992.