Авг 12 2001

Вопросы экологии в проблеме цветения открытых водоемов

Вопросы экологии в проблеме "цветения" открытых водоемов

Е.А. Дмитриева 1, Н.И. Проскурня 2, Т.А. Разапова 1,

Л.В. Мельник 1, А.П. Гайдамака 1, Д.В. Леонтьев 1

1Украинский научно-исследовательский институт

экологических проблем, г. Харьков

2Государственное управление Министерства экологии

и природных ресурсов в Полтавской области, г. Полтава

В связи с ухудшением качества воды в открытых водоемах требует внимания так называемое явление "цветения" воды, которое приобрело масштабное распространение на территории Украины. Гидростроительство, создание каналов и искусственных водохранилищ с зарегулированным стоком на Днепре создали благоприятные условия для "цветения" воды. "Цветение" воды обусловлено массовым развитием в водоеме планктонных водорослей, в котором доминирующее положение занимают синезеленые водоросли (цианобактерии). В результате этого процесса в воде накапливаются различные метаболиты водорослей и сопутствующих организмов. Многие из этих соединений могут оказывать токсическое и аллергенное воздействие на организм человека. Эти вещества весьма устойчивы, не разрушаются при хлорировании воды, поэтому могут свободно поступать в системы водоснабжения, резко ухудшая качество питьевой воды [1].

Экологические исследования некоторых «цветущих» водоемов Украины (в частности, озера-речища – места расположения питьевого водозабора г. Комсомольска) осуществляются специалистами Украинского научно-исследовательского института экологических проблем (УкНИИЭП) в следующих направлениях:

– альгологические исследования распределения численности и биомассы цианобактерий в районе питьевого водозабора (озеро-речище) г.Комсомольска в летне-осенние периоды 1999 и 2000 годов;

– микологические исследования воды озера-речища в районе водозабора г. Комсомольска;

– бактериальные исследования воды озера - речища в районе водозабора г. Комсомольска.

Задачей альгологических исследований являлось изучение озера -речища в летне-осенний период 1999 – 2000 годов. По результатам альгологических исследований были сделаны следующие выводы:

– флористический состав фитопланктона в исследуемых пробах воды был представлен обычными довольно широко распространенными пресноводными видами золотистых, пирофитовых, диатомовых, зеленых и синезеленых водорослей;

– доминирующее положение занимали в основном представители цианобактерий, вызывающие "цветение" воды: Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena variabilis, Anabaena flos-aquae, Microcystis aeruginosa. Им сопутствовали зеленые и диатомовые водоросли;

– видовой состав и процентное соотношение представителей токсичных цианофит в исследуемой воде варьирует в различные периоды лета и осени в зависимости от погодных и трофических условий.

В озере - речище г. Комсомольска цианофиты достигали стадии "цветения" в 1999 и 2000 гг. [2].

"Цветение" воды может вызвать массовое развитие в водоеме грибной флоры. В ходе "цветения" в воду высвобождается множество продуктов метаболизма водорослевых клеток - белков, гликопротеидов, полипептидов и др. Эти вещества служат питательным субстратом для сопутствующих "цветению" организмов-редуцентов, усваивающих чужеродные органические вещества. Распад клеток, вызванный гипоксией и аутоинтоксикацией в популяции "цветущей" водоросли, приводит к накоплению в водной среде конечных продуктов белкового, липидного и углеводного происхождения - поли- и олигосахаридов, жирных кислот, олигопептидов, аминокислот. Эти продукты также служат пищей для целого комплекса потребителей органического вещества. Таким образом, "цветение" воды от активной фазы и вплоть до фазы разложения биомассы сопровождается развитием ряда сопутствующих гетеротрофных организмов-редуцентов.

Среди редуцентов экосистемы пресноводного водоема часто присутствуют грибы, в частности представители классов Oomycetes, Zygomycetes и Deuteromycetes. Часть этих организмов являются облигатно-водными, и их стратегия развития ориентирована на водную среду обитания. Распространяются они либо зооспорами (оомицеты порядка Saprolegniales), либо специализированными конидиями стауро-, гелико- и сколеко-типа (водные дейтеромицеты порядка Hyphomycetales). Другая часть грибов, сопровождающих "цветение", является факультативно-водной. Эти организмы распространяются апланоспорами (зигомицеты порядка Mucorales) и конидиями (дейтеромицеты порядка Hyphomycetales), которые могут переноситься как с током воды, так и воздушными массами.

Обе группы водных грибов могут развиваться в водной среде, богатой органическим веществом. Обязательным для них является присутствие органических источников углерода и азота. Такие благоприятные для водных грибов условия и создаются в "цветущем" водоеме.

В процессе жизнедеятельности водные грибы выделяют в окружающую среду различные органические соединения. Часть из них связана с утилизацией субстрата и взаимодействием с другими членами экосистемы – это терпеноиды, ферменты, аттрактанты различной природы. Остальные являются конечными метаболическими продуктами – это амины, алкалоиды, фенольные соединения.

Таким образом, опасность "цветения" воды в источниках водоснабжения связана для человека не только с образованием альготоксинов, но и с развитием в "цветущем" водоеме аллергенных и токсичных видов грибов.

В результате анализа видового состава исследуемых проб было выявлено 5 видов грибов, относящихся к двум классам – Oomycetes и Deutromycetes. В то же время, численность обнаруженных представителей является достаточно низкой.

Проведенный бактериологический анализ воды озера - речища и системы водозабора показал, что бактерии успешно развиваются совместно с синезелеными водорослями, образуя симбиотический комплекс.

Роль бактерий особенно велика в деструкции органического вещества "цветущего" водоема. Бактериологический анализ проб воды озера - речища в районе водозабора показал, что общее число бактерий 3,6·104 кл/мл. По отношению общего числа бактерий к количеству сапрофитов 4,2·102 кл/мл исследуемый водоем по степени бактериальной загрязненности относится к умеренно загрязненному и оценивается по 3 классу качества воды. Умеренно загрязненные водные объекты (мезо-сапробные) характеризуются отсутствием или очень незначительным содержанием бактерий группы кишечной палочки (БГКП), которые являются косвенным индикатором патогенного загрязнения. При посеве на питательную среду Эндо (дифференциально-диагностическая среда) и жидкие среды Эйкмана были обнаружены единичные колонии бактерий группы кишечной палочки. Такое количество указывает на санитарно-эпидемиологическое благополучие по данному показателю обследуемой системы водозабора г. Комсомольска.

Анализ микрофлоры озера - речища показал, что доминирующими формами микроорганизмов являются сульфатредуцирующие бактерии (1,2·106 –1,3·106 ), в водоеме сформировались благоприятные условия для их жизнедеятельности, при этом активно идет редукция сульфатов с выделением сероводорода, двуокиси углерода и других продуктов метаболизма, которые могут оказывать отрицательное воздействие на живой организм.

Таким образом, проведенные альгологические, микологические и бактериальные исследования показали, что в «цветущем» водоеме создаются благоприятные условия для развития водорослей - продуцентов альготоксинов, а также аллергенных и токсичных видов микроорганизмов. Не подлежит сомнению, что такое состояние воды требует дополнительных мер по изучению эколого-биологических составляющих озера - речища и системы водозабора, а также организации соответствующего контроля за качеством воды.

Литература

1. О.О. Дмитрієва, Т.І. Куценко, В.О. Калашніков, Л.Г. Ігнатенко, Т.А.Разапова. Екологічні аспекти в проблемі "Комсомольський синдром". "Экологическая и техногенная безопасность". Сб. научных трудов междунар. науч.-практич. конференции. Харьков. 30-31 марта 2000. - С. 332-336.

2. Е.А. Дмитриева, Т.И. Куценко, С.В. Михайлова. Социально-экологические аспекты проблемы «цветения» водоемов - источников питьевого водоснабжения в бассейне Днепра. "Екологія Харківщини: стан, проблеми, перспективи". Тези доповідей науково-практичної конференції. Харків. 18 травня 2000р. - С.-25-26.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.