IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Одной из Крупнейших рек Европейского Севера является Северная Двина. В ее бассейне сосредоточена основная часть хозяйственного потенциала Cевера. Самая большая антропогенная нагрузка приходится на устьевую область, где расположены крупные центры - Архангельск и Новодвинск. Устьевая область реки подвержена высокой техногенной нагрузке, вследствие значительной концентрации населенных пунктов, и промышленных производств, также в этой области реки наблюдается смешение речных и морских водных масс [3].

Поскольку микроорганизмы имеют широкий спектр биохимической активности, то и микробиоценоз занимает одно из главенствующих мест в водоемах. Микроорганизмы способны трансформировать как вещества природного происхождения, так и антропогенные. Кроме того, бактерии являются источником питания для различных групп водных организмов, иными словами, они находятся у истоков пищевых цепей. Микроорганизмы обладают уникальной способностью реагировать на малейшие изменения внешней среды, поэтому бактерии являются чрезвычайно тонкими индикаторами и часто превосходят по чувствительности многие физические и химические параметры. Поэтому вполне естественно, что из всех существующих систем контроля природных вод только система гидробиологического контроля (составной частью которого является микробиологический анализ) дает непосредственную оценку состояния гидробиоценозов.

В основе природных циклов в водоемах лежит органическое вещество, именно поэтому в таких условиях доминирующее положение занимают гетеротрофные сообщества, которые в качестве источника энергии и используют те самые органические соединения. Различные органические вещества, попадая в е воды, могут оказывать крайне негативное влияние на гидробиоценоз.

Исходя из всего выше сказанного, объектами данного микробиологического анализа мы выбрали гетеротрофные микроорганизмы. Целью настоящего исследования было изучить динамику численности гетеротрофных микроорганизмов в устьевой области Северной Двины.

Материалы и методы исследования. В данном исследовании использовался метод Коха или определение количества клеток высевом на плотные питательные среды (среды СПА и Горбенко).Основной принцип данного метода заключается в том, что каждая колония, выросшая на питательном субстрате, является потомством одной (материнской) клетки. Таким образом, получается, что на основании числа колоний, выросших после посева на плотную питательную среду определенного объема исследуемой суспензии, судить об исходном содержании в ней клеток микроорганизмов. Результаты количественного определения микроорганизмов, проведенного по методу Коха, обычно выражают в колониеобразующих единицах (КОЕ), однако, это не обязательное условие, поэтому можно пользоваться привычным числом клеток [1]. Эксперимент был поставлен в октябре 2014 и апреле 2015 года. Пробоотбор проводился в 4-х точках реки (рисунок 1). Нами проведено определение количества гетеротрофного бактериопланктона в пробах воды, отобранной на правом берегу реки Северная Двина в районе города Архангельска.

Рисунок 1 - Карта-схема мест пробоотбора

Примечание: 1 - Стоки АЦБК, городов Архангельск и Новодвинск, 2 - 100 м. вниз по течению от ж/д моста, 3 - Станция МЧС, 4 - Место слияния рек Кузнечиха и Северная Двина

По полученным результатам численности гетеротрофных микроорганизмов, содержание легкоокисляемых и трудноокисляемых органических соединений в воде реки, в апреле 2015 года снизилось по сравнению с октябрем 2014 года. В апреле в воде реки наблюдается понижение содержания кислорода, вероятно, вследствие того, что река была покрыта льдом, в этих условиях развитие аэробных гетеротрофных бактерий в естественных условиях водной экосистемы затруднено. Тем не менее, показатель численности олиготрофов в воде реки выше в апреле, нежели в октябре.

Наибольшее количество микроорганизмов в пробах воды и впоследствии выращенных на СПА наблюдается в апреле 2015 года, по сравнению с октябрем 2014 года. Исключением является пробы воды, отобранные в реке у станции МЧС города Архангельска, где численность микроорганизмов выше в весеннее время. Результаты численности олиготрофных микроорганизмов, выращенных на среде Горбенко, показывают нам значительное сезонное изменение ее во всех местах отбора проб воды в осенне-весенний период. Причем количество олиготрофных бактерий в воде в апреле намного вышепо сравнению с октябрем. Это объясняется присутствием органики в воде реки в районе отбора проб (рисунок 2).

Результаты численности олиготрофных микроорганизмов, выращенных на среде Горбенко, показывают нам значительное сезонное изменение ее во всех местах отбора проб воды в осенне-весенний период. Причем количество олиготрофных бактерий в воде в апреле намного выше по сравнению с октябрем. Это объясняется присутствием органики в воде реки в районе отбора проб (рисунок 3).

Наибольшая численность гетеротрофных микроорганизмов наблюдается в пробах воды, в районе правого берега у моста Краснофлотский осенью и весной. Так, например, в апреле 2015 года, в пробах воды взятых в районе Краснофлотского моста количество гетеротрофных микроорганизмов выращенных на СПА:10, составляет 3860 кл/мл, а в октябре 2014 года, данный показатель был равен 1980 кл/мл.

1) Количество гетеротрофных микроорганизмов в воде в районе города Архангельска, в осенне-весенний период, уменьшаетсявниз по течению реки.

2) Наибольшая численность гетеротрофных микроорганизмов наблюдается в пробах воды, в районе правого берега у моста Краснофлотский осенью и весной.

3) Весной, в сравнительно бедных органикой водах реки наблюдается рост численности гетеротрофов, по сравнению с осенью.

4) По общей численности гетеротрофных микроорганизмов вода реки Северной Двины в осенне-весенний период относится к умеренно загрязненной (класс сапробности - β-мезосапробная).

5) Не выявлено закономерностей изменения численности олиготрофных и эвтрофных бактерий в реке в зависимости сезона года.

Таким образом, общая численность гетеротрофных бактерий в воде реки зависит как от природных факторов среды, так и от факторов человеческой деятельности.

Рисунок 2 - Количество микрофлоры, выращенной в осенне-весенний период на среде, богатой органическими соединениями (СПА)

Рисунок 3 - Количество микрофлоры, выращенной на олиготрофной среде в осенне-весенний период (среда Горбенко)

Список литературы

1. Нетрусов А.И., Бонч-Осмоловская Е.А., Горленко В.М. Экология микроорганизмов: Учеб.для студ. вузов. - М.: Академия, 2004. - 272 с.

2. Сакович Г.С., Безматерных М.А. Физиология и количественный учет микроорганизмов: учебное электронное текстовое издание. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2005. - 40 с.

3. Черных Г.С., Старостин А.С. Анализ современного состояния и тенденций пресноводных ресурсов России и меры по предупреждению чрезвычайных ситуаций, связанных с их загрязнением и дефицитом // Стратегия гражданской защиты: проблемы и исследования. - 2014. - №1. - С. 75 - 84.

Код для цитирования: Скопировать