Вода открытых и поверхностных водоемов является естественной средой обитания разнообразных организмов (гидробионтов) растительного и животного происхождения, а также микробного населения.
Гидробионты в водоемах образуют биоценозы, количественный и качественный состав обусловлен рядом физических, химических, и биологических факторов. Экосистемы водоемов отличаются большим разнообразием и изменчивостью как химического состава, так и разнообразием автохтонных микроорганизмов, обитающих в водной среде и аллохтонной микрофлоре, поступающей в водоем с различными источниками загрязнения.
Микроорганизмы обладают огромным разнообразием видов, отличаются высокой активностью метаболизма, распространены практически повсеместно. Биомасса водных микроорганизмов варьирует в разных экосистемах от единиц до тысяч мг/м3. Бактерии также обладают и высокой приспособительной способностью, могут корректировать некоторые биохимические свойства при изменении условий внешней среды (Богданова, 2003).
Известно, что при незначительном изменении физико-химических свойств водной массы общий тип круговорота веществ в экосистеме остается прежним, однако соотношение организмов, образующих водные сообщества, значительно меняется. Это проявляется в виде полного исчезновения и потери лидирующего положения одних видов и усиление значения других (Тимофеев, 1996, 2000).
Река Кола является важной водной артерией Мурманской области, используемой в качестве основного водоисточника города Мурманска и прилежащих поселковых населенных пунктов, а также в рыбохозяйственных целях. На состояние экосистемы реки, включающей в себя несколько компонентов, существенное влияние оказывают химические вещества и населяющее ее микробное сообщество.
В условиях преобладающего антропогенного пресса возможны нарушения структурной и функциональной стабильности пресноводных экосистем. Исследования совокупности гидрохимических характеристик воды и развития в реке микробного сообщества может служить индикатором уровня трофности и дать возможность прогнозирования процессов естественного очищения водоема.
Системные работы по микробиологическим исследованиям водных экосистем Крайнего Севера начали проводиться только в последнее время научной школой под руководством А.Т. Перетрухиной, поэтому серьезное изучение функционирования микробных сообществ воды реки Кола в неослабевающем антропогенном воздействии актуально и целесообразно.
Целью данной работы являлось изучение гидрохимических показателей качества воды реки Кола и их влияние на качественные и количественные характеристики микробоценоза.
Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследование пространственно-временной динамики гидрохимических показателей воды реки Кола в период 2001-2003 гг.;
2. Изучение пространственно-временной изменчивости количественного состава и морфологической структуры микробоценоза воды реки Кола;
3. На основе комплексных исследований оценить степень трофности акватории и состояние микробных ценозов в различных зонах реки по градиенту увеличения концентрации загрязнения воды;
4. Выявить и идентифицировать наиболее распространенные группы гетеротрофных бактерий в водных массах реки Кола.
В данной работе впервые был изучен количественный состав физиологических групп микроорганизмов, определены количественные соотношения олиготрофных, мезотрофных и эвтрофных бактерий. Впервые проведен анализ влияния между гидрохимическим показателями и составом микробного сообщества.
Результаты работы могут быть использованы при проведении мониторинга экосистемы реки Кола и подробного изучения пространственно-временной динамики функционирования данной экосистемы. В разрезе использования данного источника в качестве питьевого и рыбохозяйственного объекта в работе предложены рекомендации для улучшения состояния качества воды.
В работе были получены следующие выводы:
1. Определено превышение предельно-допустимых концентраций БПК, взвешенных веществ, солевого аммония, фосфора на всех станциях во все сезоны года. Загрязнение увеличивается от средней части к устью реки в зависимости от расположения станций.
2. На основании корреляционного анализа установлено, что содержание нитратов, аммония солевого и БПК напрямую влияет на численность эвтрофов и олиготрофов. На распределение олиготрофов также влияет содержание сухого остатка.
3. Отмечено, что в воде реки Кола палочковидные бактерии достигают максимальных значений весной, в зимний период лидирующее положение занимает группа кокков. Бактерии прочих форм повышают свои значения в летний и осенний периоды. Динамика морфологических групп бактерий зависит от сезонной естественной трансформации водных масс и аллохтонного органического вещества.
4. Указано, что грамположительные кокковидные микроорганизмы являются наиболее активным компонентом бактериопланктона реки Кола, в числе которых доминирующими представителями являются бактерии родов Micrococcus, Enterococcus.
5. Отмечено, что наиболее полную экологическую характеристику пресного водоема отражает соотношение олиго- и эвтрофов. Мезотрофы не имеют диагностического значения в исследованиях такого рода.
6. На основании анализа изменения коэффициента и изменчивости гидрохимических характеристик определена степень трофности реки Кола, которая последовательно увеличивается от средней части к устью реки.
7. Показано, что только комплексное исследование химической и микробной составляющих экосистемы способно описать её объективную экологическую характеристику и оценить санитарное состояние акватории.
Библиографическая ссылка
Гузий И.В., Богданова О.Ю. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕКИ КОЛА НА ОСНОВЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 8. – С. 30-31;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=27578 (дата обращения: 04.12.2024).