Гидрохимические и микробиологические показатели в оценке экологического состояния малых эстуарных систем (на примере оз. Токи, Татарский пролив)

2010

Известия ТИНРО

Том 162

УДК 628.394.1:574.632

Л.А. Гаретова, Е.А. Каретникова*

Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, 680000, г. Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65

ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ ЭСТУАРНЫХ СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ ОЗ. ТОКИ,

ТАТАРСКИЙ ПРОЛИВ)

Рассматриваются результаты оценки динамики солености, температуры, рН, содержания органического вещества, нефтяных углеводородов и фенолов на различных участках системы река — озеро — бухта Токи. Установлено, что в условиях флюктуирующих факторов водной среды бактериопланктонное сообщество озера сохраняет относительно высокий уровень численности. Микробиологические и гидрохимические оценки качества воды совпадают. Выявлен высокий уровень загрязнения воды тяжелыми металлами в совокупности с умеренным загрязнением фенолами и нефтяными углеводородами.

Ключевые слова: эстуарии, органические вещества, фенолы, углеводороды, тяжелые металлы, бактериопланктон.

Garetova L-А., Karetnikova E.A. Hydrochemical and microbiological parameters to estimate ecological state of small estuaries (case of Toki Lake — Toki Bay system, Tatar Strait) // Izv. TINRO. — 2010. — Vol. 162. — P. 294-305.

Dynamics of water physical and chemical parameters, as salinity, temperature, pH, and concentrations of organic matter, hydrocarbons and phenols is traced in certain parts of the Toki river-lake-bay system in summer-autumn of 2005-2009, along with the parameters of bacterial community structure: the total abundance of heterotrophic bacterioplankton and the number of its main groups, as saprophytic, hydrocarbon-oxidizing, and phenolresistant bacteria. Significant spatial and temporal variability of both hydrochemical and microbiological parameters is revealed that was driven by tides and river runoff. Range of surface salinity variation was 0-10.6 %% in the river mouth, 0-21.0 %% in the lake, and 10.0-31.0 %% in the bay; total concentration of organic matter correlated positively with the water color. According to hydrochemical and microbiological parameters, the water quality was generally estimated as "medium", although a heightened content of phenols (up to 0.019 mg/l) and hydrocarbons (up to 1.340 mg/l) was observed at some stations. The river water was highly contaminated by ions of heavy metals: Fe et Al — 10264, Cu — 357, Zn — 1718, Pb — 135, Sn — 1044, Mn — 200 mg/l. The role of bottom sediments in the secondary pollution of waters by phenols and hydrocarbons is discussed, depositing of heavy metals is estimated.

Key words: estuary, organic matter, phenol, hydrocarbon, heavy metal, bacte-rioplankton.

* Гаретова Людмила Александровна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, e-mail: micro@ivep.as.khb.ru; Каретникова Елена Анатольевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, e-mail: micro@ ivep.as.khb.ru.

Введение

На юге российского Дальнего Востока эстуарии занимают десятки тысяч квадратных километров и многочисленны у побережья Сахалина, Приморья и Хабаровского края. Для южной части побережья Татарского пролива наиболее типичными являются малые эстуарные системы, включающие в себя устье малой реки и озеро лагунного типа, в большей или меньшей степени открытое в сторону бухты. Их экологическое состояние имеет большое значение для воспроизводства и нагула дальневосточных лососей, кефалевых, корюшек, красноперок, ракообразных и моллюсков. Уникальность системы река — озеро — бухта Токи определяется присутствием на вершине ее трофической пирамиды тюленей-ларга, лежбище которых находится на о. Токи в центральной части одноименной бухты. Отрицательную роль в сохранении видового разнообразия и естественного функционирования трофической сети в экотонных системах играет антропогенная деятельность на водосборах эстуариев. Кроме того, эстуарные системы, являясь зонами действия маргинальных фильтров, одновременно представляют собой конечную зону транспорта загрязняющих веществ, что связано с процессами седиментации в условиях повышения солености (Лисицын, 1994) и делает эстуарии одними из наиболее уязвимых к антропогенному воздействию экосистем. Это особенно относится к малым эстуарным системам. В то же время концентрирование органического вещества (ОВ) как аллохтонного, так и автохтонного происхождения приводит к формированию активного микробного комплекса, утилизирующего различные органические соединения. Активность микроорганизмов в эстуариях определяется не только составом и концентрацией ОВ, но и градиентом физико-химических параметров, включая соленость (Crump et al., 2004).

В литературе имеются сведения по оценке современного экологического состояния эстуарных зон российского побережья Японского моря (Галышева и др., 2008; Галышева, 2009; Лукьянова и др., 2009), малые же эстуарии Татарского пролива остаются практически неизученными.

Целью работы являлось исследование динамики физико-химических факторов и биотического компонента — бактериопланктона — в малой эстуарной системе река — озеро — бухта Токи (Татарский пролив).

Материалы и методы

Район исследования находится в 35 км севернее поселка городского типа Ванино и принадлежит бассейну Татарского пролива. Ширина р. Токи составляет около 10 м, скорость течения от 0,06 до 0,10 м/с в зависимости от интенсивности подпора приливным течением. Площадь зеркала оз. Токи около 0,5 км2, рельеф дна имеет выпуклую форму, зона осушки составляет около 20 % площади. Озеро соединено с одноименной бухтой проливом длиной 30 м и шириной 12 м, образованным за счет сужения береговой линии озера при строительстве железнодорожного моста. Направление и скорость течения в проливе изменяются в зависимости от высоты прилива от 0,14 до 0,60 м/с. Работы проводились в летне-осенний период (июль, август, сентябрь) 2005-2009 гг. на 8 станциях продольного и поперечного профиля акватории (рис. 1). Пробы отбирались два раза в сутки в фазу прилива и отлива, всего было отобрано и обработано 56 образцов воды. На каждой станции определяли температуру, соленость, рН при помощи кондуктометра WQC-24 (DKK-TOA Corporation, Япония), производили отбор проб воды для химических и микробиологических анализов. Содержание ОВ в воде определяли на анализаторе общего органического углерода (Total Organic Carbon) (Shimadzu, Япония), цветность — по Pt-Co шкале. Анализ суммарного содержания фенольных соединений проводили фотоколориметрическим методом с 4-аминоантипирином (РД 52.24.480-95). Количественный анализ нефтяных углеводородов (НУ) делался ИК-

спектрометрическим методом с использованием концентратомера КН-2 (Сибэко-прибор, Россия). Качественный анализ алифатических углеводородов проводили на хроматографе НР6890 серии 2 с пламенно-ионизационным детектором, капиллярная колонка Ultra 125 м х 0,32 мм х 0,25 мкм. Содержание тяжелых металлов в воде определяли на масс-спектрометре ELAN DRC II (Perkin Elmer, США).

Рис. 1. Карта-схема района исследования: 1 — станции отбора проб; 2 — зона осушки; 3 — железная дорога; 4 — свалка

Fig. 1. Scheme of the studying area: 1 — sampling stations; 2 — draining zone; 3 — railway bridge; 4 — city dump

Микробиологические посевы производили не позднее 1 ч после отбора проб согласно общепринятым в водной микробиологии методам (Кузнецов, Дубинина, 1989). Общую численность гетеротрофных бактерий (ОЧГ) определяли на рыбо-пептонном агаре, разбавленном в 10 раз, численность сапрофитных бактерий (СБ) — на стандартном рыбопептонном агаре. Численность нефтеокисляющих бактерий (НОБ) выявляли на среде Раймонда с нефтью, численность фенолрези-стентных бактерий (ФРБ) — на среде РПА:10 с внесением фенола в концентрации 1 г/л. Параллельно использовали две модификации сред: стандартную и с добавкой 3 % морской соли для выявления галотолерантных бактерий. Результаты подсчета выражали в численности колониеобразующих единиц (КОЕ) микроорганизмов в 1 мл воды.

Результаты и их обсуждение

Гидрохимическая характеристика воды. Важнейшей особенностью Татарского пролива является наличие приливно-отливных течений с изменением уровня моря в пределах от 50 до 100 см, что отражается на динамике физико-химических параметров на всех участках системы река — озеро — бухта Токи (табл. 1).

Таблица 1

Физико-химические параметры на различных участках системы река — озеро — бухта Токи в летне-осенний период 2005-2009 гг.

Table 1

Water physical and chemical parameters in certain parts of the Toki river-lake-bay system in summer-autumn of 2005-2009

Показатель Река

Глубина, см 144-210 167 75-140 116 40-80 55 70-100 85 250-350 300

Температура, оС 9,7-15,0 11,7 10,0-15,0 12,8 11,0-27,0 15,3 9,5-16,5 12,8 10,5-16,5 13,0

Соленость, %о 0-0,97 0,32 0-10,6 2,47 0-20,96 5,77 4,71-31,0 15,53 10,36-31,0 22,08

рН 6,44-7,57 6,87 6,31-6,98 6,60 6,31-8,90 7,02 6,11-7,79 6,70 6,11-7,78 6,98

Цветность, град 45-155 110 45-163 115 50-210 141 27-185 82 20-95 56

ОВ, мг/л 6,2-17,0 11,0 6,4-15,7 10,8 1,7-18,2 10,3 0,8-17,5 8,3 0,7-11,3 4,34

НУ, мг/л 0,08-0,268 0,17 0,09-0,19 0,11 0,06-0,18 0,09 0,03-0,222 0,11 0,04-0,08 0,068

Фенолы, мкг/л 2,2-3,3 2,9 0-2,7 1,7 0-8,1 2,1 0-2,8 1,1 0-0 0

Примечание. Над чертой — пределы колебаний, под чертой — среднее значение из 56 определений.

Соленость является основным показателем, определяющим напряженность физико-химических и биохимических процессов (Лисицын, 1994), разнообразие местообитаний для гидробионтов в эстуарных системах. Соленость поверхностной воды в системе изменялась от 31 %о в проливе и бухте до 0 %о на станциях реки и озера. Из-за сложности береговой линии, особенностей рельефа дна, ветровой и приливно-отливной динамики соленость по станциям исследуемой системы изменялась неравномерно. Вероятно, этими же причинами обусловлена и мозаичность рН воды в исследованной акватории.

На станциях реки выявлена стратификация вод по солености, температуре и рН (рис. 2). В течение приливно-отливного цикла соленость поверхностной воды на ст. 1 колебалась от 0,29 до 0,97 %0, а на ст. 2 — от 0 до 10,2 %0. С увеличением глубины соленость воды увеличивалась и в придонном слое на ст. 1 как во время прилива, так и в отлив практически не изменялась, составляя 22,3-22,6 %о. На ст. 2 соленость придонного слоя воды в течение приливно-отливного цикла изменялась от 13,1 до 15,1 %о. Это связано с тем, что во время прилива более плотные морские воды стекают из мелководного озера по желобу русла реки и, частично перемешиваясь с пресной водой, продвигаются на значительное расстояние от устья. Во время отлива соленые воды задерживаются в придонном слое реки из-за перепада глубин в 100-140 см между уровнем дна

озера и реки. В русле реки отмечена обратная температурная стратификация вод, вероятно, обусловленная прогревом морских вод на мелководье озера. Увеличение солености и температуры воды по вертикальному профилю сопровождалось снижением рН.

го

X

ю >

я

Рис. 2. Вертикальное распределение солености, температуры и рН на речном участке эстуария в сентябре 2009 г.: 1 — 500 м выше устья

Fig. 2. Vertical profiles of water salinity, temperature, and pH in the river part of the system in September, 2009: 1 — 500 m above the mouth

В озере за счет небольших глубин морские и речные воды хорошо перемешиваются и прогреваются. Средняя температура воды в озере независимо от сезона всегда была на 3-4 оС выше, чем в реке и в бухте.

Граница зоны опреснения в озере существенно изменялась в зависимости от уровня прилива (рис. 3). Так, в июле 2009 г. при низком приливе зона опреснения воды распространялась до станций поперечного профиля озера (ст. 3, 4 и 5). Самая высокая для июля соленость 18,7 %о была отмечена только в воде бухты. В сентябре при высоком уровне прилива зона опреснения уменьшалась, ограничиваясь только станциями 1 и 2. Абсолютные величины и амплитуды колебаний солености в течение приливно-отливного цикла по станциям озера в сентябре значительно увеличивались по сравнению с июлем.

Анализ общего содержания ОВ и цветности воды выявил значительное влияние поверхностного стока на величину данных показателей в исследованной акватории. Особенно явно это влияние прослеживалось после сильных дождей в июле 2009 г. (рис. 4). Цветность воды в эстуарной системе Токи достаточно тесно коррелирует с общим содержанием ОВ — в июле г = 0,745, в сентябре г = 0,779 при п = 16. Для территории водосбора исследованной акватории характерно наличие болот и торфяного типа почв, что отражается на содержании окрашенных ОВ, прежде всего водорастворимых гумусовых соединений в воде. Характер пространственно-временного распределения данных показателей свидетельствует о том, что ОВ поступают в воду озера с речным и поверхностным стоком, а также образуются непосредственно в озере при деструкции мортмассы макрофитов, которые в большом количестве поступают в озеро из бухты с приливами и штормами.

Оценка количественного содержания НУ в воде системы показала, что их среднее содержание составляло от 0,068 мг/л в воде бухты до 0,170 мг/л в речной воде, т.е. находилось на уровне 1,4-3,4 ПДК. В единичных локальных случаях фиксировался более высокий уровень загрязнения воды. В бухте самое высокое содержание НУ (26,8 ПДК) было выявлено в августе 2005 г., что, веро-

35 30

а

25

<л

20

15

1  2

10

5 0

35 30 25 20 15 10

JUL

Al

4 5 Станция

n=L

1 2 3 4 5 6 7 8

Станция

Рис. 3. Динамика солености по станциям системы река — озеро — бухта Токи в течение приливно-отливного цикла (2009 г.): а — июль, б — сентябрь; l — отлив, 2 — прилив

Fig. 3. Dynamics of salinity at the stations in the Toki river-lake-bay system during a tidal cycle: a — July 2009, б — September 2009; l — ebb, 2 — flow

ятнее всего, было связано с влиянием водного транспорта. В реке и озере содержание НУ на уровне 4,6-5,3 ПДК было выявлено в июле 2009 г.

Анализ качественного состава алифатических углеводородов выявил наличие в воде алканов с длиной цепи от C11 до C26, за исключением C17, отсутствовавшего во всех пробах. В целом распределение алканов на хроматограммах характеризовалось наличием отдельных углеводородов и не имело сходства с типичным распределением алифатических углеводородов таких фракций нефти, как керосин и дизельное топливо. В воде исследованной системы содержание фракции алканов C18-C26 составляло более 50 %. На рис. 5 представлено типичное распределение пиков алифатических углеводородов на хроматограммах экстрактов воды озера.

Фенолы за весь период исследования в воде бухты обнаружены не были. В речной воде их средняя концентрация была на уровне 2-3 мкг/л, а максимальное содержание было выявлено в августе 2005 г. и составляло 19 мкг/л (19 ПДК). В воде озера повышенные концентрации фенолов (5,1-8,1 мкг/л) зафик-

200

о

Q 150

ч го

CL

100

50

о О

ч го

250

200

150

100

50

20

18

16

14

12

10 S

8 Ci с5

6

4

2

0

20

18

16

14

12 .5

s

10

Ci

8 о

6

4

2

0

Рис. 4. Динамика общего органического вещества и цветности в системе река — озеро — бухта Токи: а — июль, б — сентябрь 2009 г.; 1 — цветность в отлив, 2 — цветность в прилив, 3 — содержание ОВ в отлив, 4 — содержание ОВ в прилив

Fig. 4. Dynamics of total organic matter concentration and water color in the Toki river-lake-bay system: a — July 2009, б — September 2009; 1 — water color at low-tide, 2 — water color at high-tide, 3 — organic matter at low-tide, 4 — organic matter at high-tide

сированы в сентябре 2009 г. во время отлива. В то же время в фазу прилива фенолы в воде не были обнаружены.

Источники поступления фенолов и углеводородов имеют как антропогенный, так и природный характер. Прежде всего это централизованная свалка п. г. т. Ванино, расположенная на правом берегу р. Токи, выше станций отбора проб (см. рис. 1), а также транспорт и смывы с железнодорожного полотна. Природными источниками данных соединений являются продукты метаболизма и деструкции водорослей и высшей водной растительности. Известно, что бурые и зеленые водоросли синтезируют значительное количество как алифатических, так и циклических УВ фетЬ^ку е! а1., 1999; Мт Gao е! а1., 2007). Дополнительным источником данных поллютантов в воде могут являться донные отложе-

15 20

Время удержания, мин

Рис. 5. Хроматограмма алканов воды оз. Токи

ния озера. Они обогащены органическим веществом за счет мортмассы макрофи-тов, привносимой в озеро с приливами и штормами. Известно, что донные отложения, накапливая углеводороды естественного и антропогенного происхождения, длительное время могут являться действенным источником вторичного загрязнения водной среды (Миронов, 1985).

Распределение НУ и фенолов по исследованной акватории (рис. 6) носит ярко выраженный характер снижения содержания НУ и отсутствия фенолов в воде в прилив по сравнению с отливом. Вероятнее всего, это обусловлено как разбавлением морскими водами, так и "потерями" в концентрациях данных соединений за счет сорбции и седиментации при увеличении солености. Известно, что для растворенной

фракции такие "потери" угле- 1 П1

водородов могут составлять 28- го 0,15 - ^

15 мкг/л, а для взвешенной — 4-21 мкг/л (Немировская, 2004).

0,3

0,25

> 0,2

X

и

и ц 0,15

а

1-

(D ц 0,1

О

0,05

0

1

а

4 5 Станция

Рис. 6. Распределение концентраций НУ (а) и фенолов (б) в системе река — озеро — бухта Токи в течение приливно-отливно-го цикла (сентябрь 2009 г.): 1 — отлив, 2 — прилив

Fig. 6. Hydrocarbons (a) and phenols (б) concentrations in the waters of the Toki river-lake-bay system during a tidal cycle (September 2009): 1 — ebb, 2 — flow

о с; о

н

tu -&

L

4 5 Станция

Тяжелые металлы. Кроме органических соединений, в список приоритетных поллютантов водных экосистем входят тяжелые металлы, токсичность которых зависит от формы существования (Шулькин, 2000; Капков, 2003). Сравнительная оценка содержания тяжелых металлов в воде реки, озера и устье пролива, соединяющего озеро с бухтой, показала (табл. 2), что основная часть металлов поступает в озеро с речными водами. Наибольшее превышение ПДК в воде реки отмечено для железа, алюминия и цинка (Перечень ..., 1999).

Таблица 2

Содержание растворенных тяжелых металлов в воде

Table 2

Heavy metals ions content in water

Металл ПДК„- мкг/л Концентрация металлов, мкг/л

Ст. 1 Ст. 3 Ст. 7

Fe 50 10264 604 932

Cu 5 357 20 15

Zn 50 1718 60 61

Pb 10 135 2 2

As 10 61 26 69

Cd 10 0,6 0,1 0,1

Co 5 4,8 0,7 1,6

Cr+3 70 156 91 190

Al 80 10264 604 932

Sn 112 1044 778 261

Mn 50 200 34 12

Снижение содержания растворенных форм металлов в воде озера по сравнению с речными водами обусловлено закономерностями строения и работы маргинальных фильтров (Лисицын, 1994). В эстуариях при солености от 1 до 20 %о происходят процессы коагуляции и флоккуляции, захват при соосаждении и сорбции из воды значительного количества растворенных металлов (до 20-40 %), перевод их из раствора в донные осадки. Ведущую роль в данных процессах играют гуминовые кислоты, являющиеся главными сорбентами маргинальных фильтров (Лисицын, 2004). В воде на ст. 7 сохранялось повышенное содержание железа, меди, алюминия, олова, мышьяка и хрома, при этом концентрации двух последних элементов были выше, чем в реке и озере. Это связано с тем, что вода для анализа на данной станции отбиралась во время прилива и являлась собственно водой бухты с соленостью 31 %, поэтому такой качественный и количественный состав ионов тяжелых металлов характеризует морской сток в озеро с приливными течениями, т.е. источниками поступления тяжелых металлов в озеро являются не только речные, но и морские воды.

Бактериопланктон. Бактериопланктонные сообщества являются интегральным функциональным и структурным компонентом планктонных сообществ и первыми реагируют на изменение условий обитания. В условиях переменных, флюктуирующих факторов водной среды в системе река — озеро — бухта Токи ОЧГ характеризовалась высокой пространственно-временной амплитудой колебаний (табл. 3). Общей закономерностью распределения бактериопланктона по исследуемой акватории являлось увеличение среднего уровня количественного развития в озере по сравнению с рекой и бухтой, что указывает на активизацию процессов деструкции органических веществ непосредственно в воде озера.

Численность группы СБ в водных объектах характеризует поступление преимущественно высоких концентраций слаборазложившихся органических веществ. Средний уровень численности СБ в исследованной системе находился в пределах II класса качества вод с характеристикой "чистые" (Государственный контроль ..., 2001). Увеличение численности СБ до 12-13 тыс. КОЕ/мл отмеча-

лось в воде реки и озера в августе 2006 г. Оно совпадало с максимальным (17,0 и 18,2 мг/л) за период исследования содержанием ОВ и характеризовало снижение качества воды до IV класса с характеристикой вод "загрязненные".

Таблица 3

Микробиологические показатели качества воды в системе река — озеро — бухта Токи в летне-осенний период 2005-2009 гг.

Table 3

Parameters of the bacteria-indicators abundance in the waters of the Toki river-lake-bay system in summer-autumn of 2005-2009

Показатель Река

ОЧГ • 103, КОЕ/мл 2,0-37,0 10,0 3,8-43,0 11,5 1,0-85,0 24,2 0,5-54,0 20,6 0,1-11,2 4,8

СБ • 103, КОЕ/мл 0,1-12,9 3,0 0,54-6,80 1,56 0,7-12,3 1,84 0,3-5,9 3,2 0,1-2,6 1,24

НОБ • 103, КОЕ/мл 0,16-2,80 1,04 0,09-2,51 0,91 0,10-2,01 0,52 0,04-2,90 0,67 0,01-0,37 0,20

ФРБ • 103, КОЕ/мл 0,12-2,00 0,65 0,15-1,91 0,76 0,01-1,90 0,21 0,01-0,80 0,21 0,01-0,20 0,09

НОБ/ОЧГ, % 8,0-7,6 7,8 2,3-5,9 4,1 2,4-10,0 6,2 5,4-8,0 6,7 1,0-3,3 2,2

ФРБ/ОЧГ, % 5,4-6,0 5,7 3,9-4,4 8,3 1,0-2,2 1,6 1,5-2,0 1,8 1,0-1,8 1,4

Численность бактерий на средах с внесением 3 % от численности на стандартных средах, морской соли %

ОЧГ 16,4 44,6 24,5 63,3 86,0

СБ 79,0 65,0 49,2 68,4 82,5

НОБ 87,5 > 100,0 > 100,0 > 100,0 > 100,0

ФРБ 5,0 3,9 6,1 10,7 6,0

Примечание. Над чертой — пределы колебаний, под чертой — среднее значение.

Численность НОВ и ФРБ в системе характеризовалась меньшей амплитудой колебаний по сравнению с ОЧГ и численностью СБ. Относительное содержание индикаторных групп бактерий от общего количества гетеротрофных микроорганизмов служит показателем большего или меньшего содержания поллю-тантов и интенсивности их окисления (Никитина, Голодяев, 2003). Численность НОВ не более 0,1-1,0 % численности гетеротрофных микроорганизмов характерна для чистых вод и может возрастать до 1-10 % в загрязненных НУ акваториях (Atlas, 1993). По показателям численности и процентного содержания НОВ и ФРБ от ОЧГ исследованная акватория относится к умеренно загрязненным фенолами и НУ водным объектам.

Бактериопланктонное сообщество характеризовалось гетерогенностью по признаку галотолерантности, что характерно для экотонных бактериальных сообществ. Известно, что пресноводный бактериопланктон способен выживать в градиенте солености до 20 %о (Painchaud et al., 1995), что дает возможность существовать пресноводным микроорганизмам в солоноватоводных зонах эстуария. Численность НОБ на средах с внесением 3 % морской соли зачастую была выше, чем на стандартных средах, что указывает на доминирование в сообществе галотолерантных форм НОВ. Доля галотолерантных ФРБ не превышала 10 % от численности на стандартных средах, что, вероятно, связано с особенностями формирования одновременной устойчивости к фенолам и солености.

Заключение

На основе особенностей динамики вод и соотношения вод морского и речного происхождения в исследуемой акватории выделено три динамические зоны: приустьевая (ст. 1 и 2), переходная (станции озера и пролива) и морская (ст. 8).

Содержание и состав органического вещества в воде системы в значительной степени обусловлены влиянием поверхностного стока и определяются особенностями территории водосбора, что подчеркивает уязвимость малых эстуар-ных систем при антропогенной нагрузке на водосбор. Наличие болот и торфяного типа почв способствует значительному (до 210 град) увеличению цветности воды в озере после прохождения обильных дождей, что отражается на общем содержании OB. Кроме природных соединений (гуминовые вещества почв) в эстуарий поступают НУ, фенолы и тяжелые металлы, источником которых является санкционированная свалка п.г.т. Ванино. B озере при увеличении солености воды значительная часть поллютантов депонируется в донные отложения, которые длительное время могут являться действенным источником загрязнения водной среды. Дополнительный вклад в общее содержание OB, фенолов и углеводородов в воде системы могут вносить прижизненные выделения и продукты микробиологической деструкции макрофитов.

При оценке степени загрязнения малых эстуарных систем необходимо учитывать переменный, флюктуирующий характер динамики физико-химических показателей в течение приливно-отливных циклов. Показано, что в течение суток на одних и тех же станциях системы содержание НУ может изменяться от 1 до 3-4 ПДК, а фенолов — от 0 до 5-8 ПДК.

Несмотря на нестабильность абиотических и трофических условий обитания, бактериопланктон в переходной зоне эстуария обладает адаптационными возможностями, позволяющими при существенных колебаниях численности сохранять ее достаточно высокий уровень по сравнению с пресными водами реки и морскими водами бухты. Бактерии, участвующие в процессах деструкции и трансформации антропогенных и природных углеводородов, характеризуются достаточно высокой галотолерантностью, обеспечивающей им возможность участия в процессах самоочищения водной среды в широком диапазоне солености эстуар-ной системы.

Результаты микробиологической индикации согласуются с данными по содержанию общего OB, фенолов и углеводородов в воде системы. Согласно комплексной (гидрохимической и микробиологической) оценке, загрязнение воды исследованной акватории данными соединениями характеризуется как "умеренное" (Патин, 2001) с единичными локальными случаями значительного превышения содержания фенолов и НУ.

Авторы выражают благодарность С.И. Левшиной (ИВЭП ДВО РАН) за помощь в проведении химических анализов.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 09-05-98515.

Список литературы

Галышева Ю.А. Биологические последствия органического загрязнения прибрежных морских экосистем российской части Японского моря // Изв. ТИНРО. — 2009. — Т. 158. — С. 209-227.

Галышева Ю.А., Христофорова Н.К., Чернова E.H. и др. Некоторые экологические параметры водной среды и донных отложений бухты Киевка Японского моря // Изв. ТИНРО. — 2008. — Т. 154. — С. 114-124.

Государственный контроль качества воды. — М. : ИПК Изд-во стандартов,

2001.

Капков В.И. Водоросли как биомаркеры загрязнения тяжелыми металлами морских прибрежных экосистем : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. — М. : ИО РАН, 2003. — 44 с.

Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов : монография. — М. : Наука, 1989. — 228 с.

Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанол. — 1994. — Т. 34, № 5. — С. 735-747.

Лисицын А.П. Потоки осадочного вещества, природные фильтры и осадочные системы "живого океана" // Геология и геофизика. — 2004. — Т. 45, № 1.- С. 15-48.

Лукьянова О.Н., Ирейкина С.А., Черняев А.П. и др. Химический анализ, биотестирование и молекулярные биомаркеры в оценке экологического состояния эсту-арных зон залива Петра Великого (Японское море) // Тез. докл. 10-го съезда гидробиол. об-ва при РАН. — Владивосток : Дальнаука, 2009. — С. 243-244.

Миронов О.Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяными углеводородами : монография. — Л. : Гидрометеоиздат, 1985. — 128 с.

Немировская И.А. Углеводороды в океане (снег—вода—взвесь—донные осадки) : монография. — М. : Науч. мир, 2004. — 328 с.

Никитина З.И., Голодяев Г.П. Экология микроорганизмов и санация почв техногенных территорий : монография. — Владивосток : Дальнаука, 2003. — 179 с.

Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа : монография. — М. : ВНИРО, 2001. — 247 с.

Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. — М. : ВНИРО, 1999. — 303 с.

РД 52.24.480-95. Методические указания. Ускоренное экстракционно-фотомет-рическое определение в воде суммы летучих фенолов без отгонки. — Ростов н/Д : Гидрохимический институт, 1995. — 14 с.

Шулькин В.М. Оценка загрязнения металлами реки Туманной и прилегающих морских вод // Экологическое состояние и биота юго-западной части залива Петра Великого и устья реки Туманной. — Владивосток : Дальнаука, 2000. — Т. 1. — С. 76-85.

Atlas R.M. Bacteria and bioremediation of marine oil spills // Oceanus. — 1993. — Vol. 36, № 2. — P. 71-80.

Crump B.C., Hopkinson C.S., Sogin M.L., Hobbie J.E. Microbial biogeography along an estuarine salinity gradient: combined influences of bacterial growth and residence time // Appl. and Environ. Microbiol. — 2004. — Vol. 70, № 3. — P. 1494-1505.

Dembitsky V.M., Shkrob I., Dor I. Separation and identification of hydrocarbons and other volatile compounds from cultured blue-green alga Nostoc sp. by gas chromatogra-phy-mass spectrometry using serially coupled capillary columns with consecutive nonpolar and semipolar stationary phases // J. Chromatography A. — 1999. — Vol. 862, № 2. — P. 221-229.

Min Gao, Simoneit B.R.T., Gantar M., Jaffe R. Occurrence and distribution of novel botryococcene hydrocarbons in freshwater wetlands of the Florida Everglades // Chemosphere. — 2007. — Vol. 70, № 2. — P. 224-236.

Painchaud J., Therriault J.C., Legendre L. Assessment of salinity-related morta-liry of freshwater bacteria in the Saint Lawrence estuary // Appl. Environ. Microbiol. — 1995. — Vol. 61, № 1. — P. 205-208.

Поступила в редакцию 15.04.10 г.