Функциональная активность бактерий и их физиологические группы в донных отложениях лодочных стоянок (О. Ф. Худзик)

УДК 628.394.4:574.5

Увеличению загрязнения водоемов горюче-смазочными материалами способствует значительно возросшая в последние годы эксплуатация судов маломерного флота (Никаноров, Турунина, 1977; Князев, 1980).

По материалам 200 опытов с моторами типов "Вихрь", "Нептун-23". "Привет-22" В. П. Князевым (1980) было выявлено, что потери горючесмазочных материалов при запуске мотора составляют в среднем 0,3 мл, а в процессе работы - около 142 мл за час. На территории ТАССР, где зарегистрировано более 27000 лодок с подвесными моторами, за 1 час во время навигации в воду от них попадает 79 л горюче-смазочных материалов (Князева, Князев, 1980).

При работе подвесных лодочных моторов и воду с выхлопными газами могут поступать более 100 соединений, в том числе окислы серы, азота, углерода, свинца, фенолы, спирты, альдегиды, кетоны, разнообразные эфиры. В среднем 10 - 20% от первоначально заливаемого в мотор топлива сбрасывается в водоем, порой объем загрязнений доходит до 55% (Jackiwicz, Kuzminski, 1973). В районах работы подвесных лодочных моторов в течение нескольких лет количество нефтепродуктов в донных отложениях может увеличиться в два раза (English, McDermott, Henderson, 1963). Большая роль в разрушении углеводородов в грунтах водоемов принадлежит микроорганизмам (Ворошилова, Дианова, 1950).

Цель настоящей работы - изучить влияние продуктов отработки топлива маломерных судов на микрофлору донных отложений водоемов. Исследования проводились в вегетационный период 1979 - 1982 гг. Пробы грунта отбирались на трех лодочных стоянках и двух условно чистых участках водоема. Донные отложения в изучаемых пунктах были представлены илом и заиленным песком.

Таблица 1. Микрофлора донных отложений лодочных стоянок и условно чистых участков водоема

^* (Здесь и в табл. 2. 1-3 районы лодочных стоянок, 4 - 5 - условно чистые участки)

Работа выполнялась в соответствии с "Методическими рекомендациями по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Бактериопланктон и его продукция", разработанными ГосНИОРХ и ЗИН АН СССР в 1982 г. Определялось общее число бактерий, сапрофитные, фенолразрушающие, метанобразующие, денитрифицирующие, сульфатредуцирующие микроорганизмы, бактерии, мобилизующие фосфор, освобождающие фосфор из органических, соединений, образующие сероводород из белковых веществ, утлеводородокисляющие микроорганизмы, использующие в качестве субстрата соляровое масло. Исследовалась функциональная активность бактериобентоса по величине аэробной и анаэробной деструкции органического вещества донных отложений. Кроме того, учитывались некоторые химические показатели донных отложений.

Установлено, что общее число бактерий в грунтах лодочных стоянок равнялось 2,90 - 4,72 млрд/г (табл. 1). На условно чистых участках этот показатель составляет 1,32 - 2,64 млрд/г. Общее число бактерий коррелирует с аэробной деструкцией органического вещества донных отложений, равной 56,32 - 121,50 мгC/м²-сутки, и с содержанием органического углерода, варьирующим в пределах 2,85 - 8,64% от сухого весатрунта (табл. 2).

Таблица 2. Некоторые химические показатели донных отложений лодочных стоянок и условно чистых участков водоема

Органическое вещество в районах лодочных стоянок составляет 6,72 - 14,80% сухого веса грунта. На условно чистых участках его количество меньше - 4,92 - 6,31% сухого веса грунта. В последних пунктах невелико и отношение C:N (2,62 - 13,56), что свидетельствует о значительном участии автохтонных материалов в образовании органического вещества донных отложений.

Разрушение легкоусвояемых органических веществ осуществляют сапрофитные бактерии (Романенко, 1979). Численность микроорганизмов этой группы высока в грунте лодочной стоянки 2 - 1850 тыс./г. В донных отложениях остальных стоянок судов маломерного флота сапрофитных бактерий насчитывается 600,00 - 925,00 тыс./г, на условно чистых участках - 240,00 - 390,00 тыс./г. Фенолразрушающие микроорганизмы составляют 27 - 54% от сапрофитных.

Бактерий, выделяющих сероводород из белковых веществ, метанобразующих микроорганизмов в грунтах лодочных стоянок в 3 раза больше, чем на условно чистых участках. По количеству сульфатредуцирующих бактерий выделяется лодочная стоянка 2 (4,00 тыс./г), по числу денитрифицирующих микроорганизмов - лодочная стоянка 1 (3,20 тыс./г), по интенсивности анаэробной деструкции органического вещества донных отложений - лодочная стоянка 3 (83 мгC/м²-сутки). Углеводородокисляющих бактерий, использующих как субстрат соляровое масло, в грунтах лодочных стоянок 109 кл/г, в донных отложениях условно чистых участков - 10⁷кл/г. Содержание нефтепродуктов в этих пунктах составляет соответственно 0,95 - 1,80 и 0,75 - 0,85 мг/г сухого веса грунта.

Отобранные пробы грунта мало отличаются друг от друга по числу спорообразующих микроорганизмов, бактерий, освобождающих фосфор из органических соединений и мобилизующих фосфор, по количеству общего фосфора.

В заключение можно отметить, что в донных отложениях лодочных стоянок повышено содержание бактерий, способствующих превращению углеводородов. Это свидетельствует о загрязнении нефтепродуктами данной акватории водоема.

Ворошилова А. А., Дианова Е. В. 1950. О бактериальном окислении нефти и ее миграции в природных водоемах. - Микробиология, 19, 3.

Князев В. П. 1980. Роль подвесных лодочных моторов в загрязнении окружающей среды. - В сб.: Тез. докл. II конф. молодых ученых. Казань.

Князева О. М., Князев В. П. 1980. О действии горюче-смазочных материалов и выхлопных газов подвесных лодочных моторов на мальков некоторых видов рыб. - В сб.: Тез. докл. II конф. молодых ученых. Казань.

Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Бактериопланктон и его продукция. Л., 1982.

Никаноров Ю. И., Турунина Н. В. 1977. Влияние маломерного флота и рыболовов-любителей на качество воды в водоемах. - Рыбное хоз-во, 9.

Романенко В. И. 1979. Микробиологические показатели качества воды и методы их определения. - Водные ресурсы, 6.

Jackivicz T. Ir., Kuzminski L. N. 1973. A review of outboard motor effects on aquatic environment. - J. Water Pollut. Contr. Fed. 45, 8.

English J., McDermott C., Henderson C. 1963. Pollutional effects of board motor exhaust. - J. Water Pollut. Contr. Fed, 35, 9.