Доклады Московского общества испытателей природы - Том 58, страница 28

Из численности бактерий нельзя сделать никаких выводовоб их активности, что в нашем конкретном случае означает невозможностьопределить вклад бактерий в процессы естественного очищения среды отнефтяныхуглеводородов.Сталоочевидно,чтоактивностьуглеводородокисляющих бактерий надо учитывать напрямую, причемжелательно в условиях, максимально приближенных к естественным.Такую возможность мы получили при использовании радиоуглеродногометода определения активности углеводородокисляющих бактерий(Ильинский, Семененко, 1989; 1994).

Этот метод позволяет вноситьнепосредственно в пробы воды минимальные количества меченых поуглероду углеводородов, обычно они составляют не более 1 – 2 ПДК.Далее проба инкубируется в герметично закрытой склянке притемпературе in situ в течение 4-х часов, после чего в ней определяетсясодержание меченой углекислоты в газовой фазе и количество меченогоуглеводорода, включенного в состав клеток. Таким образом, в результатемы получаем сведения как о количестве углеводорода, полностьюминерализованного микроорганизмами до углекислого газа и воды, так и осуммарном количестве неполностью окисленных продуктов егоутилизации, включенных в состав микробных клеток.

Этот методвпоследствии многократно использовался нами при проведении полевыхисследований в морских и пресноводных водоемах (Коронелли,Ильинский, Семененко, 1993; Ильинский, 1995; Ильинский, Семененко,2000; Перетрухина, Ильинский, Литвинова, 2006, 2008; Литвинова,Ильинский, 2011, 2012; Ильинский, 2000, 2003, 2006 и другие).Интересные и важные результаты были получены нами в периодпроведения двух зимовочных (круглогодичных) научных экспедиций – в1983-1984 гг. на остров Голомянный (Архипелаг Георгия Седова, СевернаяЗемля) и на Российскую антарктическую станцию Беллинсгаузен в 19881989 гг. В частности, была показана сезонная изменчивость численностиуглеводородокисляющих,сапротрофныхигетеротрофныхмикроорганизмов в целом в исследованных полярных водах,количественно зарегистрирована их активность и оценена их роль впроцессах естественного очищения морских вод от нефтяныхуглеводородов при низких температурах (Ильинский, Коронелли, 1985;Ильинский, Измайлов, Коронелли, 1987; Коронелли, Ильинский и др.,1989; Ильинский, Измайлов, 1992; Ильинский, 1995; Ильинский,Семененко, 2001; Ильинский, 2000).

Часть наблюдений была выполнена надрейфующих льдах, в ранее совсем не исследованных вмикробиологическом плане районах, расположенных к северу от острововСеверной Земли (Ильинский, 1995).Говоря об оценке потенциальной способности микроорганизмовлюбого водоема к разрушению нефтяных углеводородов, попавших вводную среду, нельзя забывать о том, что после загрязнения среды115нефтью, например, разлива в ней большого количества нефтепродуктов,все параметры среды, в том числе и микробиологические, обычносущественно изменяются. Если мы хотим знать, что будет с нефтянымзагрязнением, да и с самим водоемом дальше, нам необходимо оценитьвозможные границы этих изменений.

Для практической оценкинепосредственно в натурных условиях изменений активностиуглеводородокисляющих микроорганизмов, происходящих при залповомнефтяном загрязнении, нами была предложена специальная плавучаяустановка (Ильинский Поршнева 1998). Она позволяет длительное времяинкубировать нефть или нефтепродукты в водоеме, не вызывая егозагрязнения. При этом имеется возможность оценки изменений в водоеменаиболее важных микробиологических и химических параметров,вызываемых присутствием в нем загрязнителей.

Таким путем нами былоустановлено, что например, в Можайском водохранилище приростуглеводородокисляющей активности естественного бактериоценоза послезалпового загрязнения воды дизтопливом в летний период не превышает30% (Ильинский, 2003).Наряду с микробиологическим мониторингом нефтяных загрязненийводных экосистем, большое практическое значение имеет разработкамикробиологических методов борьбы с нефтяными разливами. Для этогоимеется две основных возможности: во-первых, можно стимулироватьестественную популяцию углеводородокисляющих микроорганизмов,всегда присутствующую в составе микробных сообществ, как взагрязненных, так и в свободных от нефти местообитаниях. Ихповсеместное присутствие в природных местообитаниях связано спрактически полным отсутствием среди углеводородокисляющихмикроорганизмов узкоспециализированных форм, способных потреблятьтолько углеводороды.

Подавляющее большинство этих микроорганизмовспособно использовать любые лабильные органические вещества,присутствующие в водоеме – белки, углеводы, липиды и многие другие.Втораявозможностьиспользованияуглеводородокисляющихмикроорганизмов для удаления нефтяных загрязнений заключается вовнесении их активных культур непосредственно в загрязненные акватории.Этот вариант особенно актуален для применения в ранее незагрязнявшихсянефтью акваториях, где исходная численность естественного сообществауглеводородокисляющих микроорганизмов может быть низка. В своихисследованиях мы опробовали в аквариальных условиях оба этихварианта. В результате, нами была разработана специальная эмульсия,содержащаяклеткиуглеводородокисляющихмикроорганизмовродококков и азотно-фосфорное удобрение для стимуляции биодеградациинефтяных углеводородов в морской среде (Ильинский, Семененко и др.,1991).

Эмульсия локализовалась в нефтяной пленке и была способнаудерживаться в ней достаточно длительное время (35 суток), вполнедостаточное для поддержания высокой активности родококков истимулированиядеятельностиестественнойпопуляции116углеводородокисляющих бактерий. Позже нами совместно с сотрудникамиХимического факультета МГУ Г.В.

Лисичкиным и А.А. Серданом, дляаналогичных целей было предложено использовать плавающийнейтральный сорбент, насыщенный азотно-фосфорными соединениями(Il’inskii V.V., Komarova T.I. et al., 1998) Были проведены успешныеаквариальные испытания этого сорбента. Нами также был получен патентна способ очистки от нефти почв (Аракелян Э.И., Коронелли Т.В.,Комарова Т.И., Ильинский В.В. Способ очистки почв от нефтяныхзагрязнений // Патент № 2019527. Заявл 30.04.93; Опубл.

15.09.94. Бюлл.№ 17). Для этих целей была использована лиофильно высушеннаякультура углеводородокисляющих родококков. Предложенный намиспособ очистки был успешно опробован в полевых экспериментах,выполненных в тундровых почвах Архангельской области (Коронелли,Комарова и др., 1997). Он может быть рекомендован также и для очисткиприбрежных участков моря, в частности - песчаных пляжей.Еще одно направление борьбы с нефтяными разливами вприбрежных районах моря – это защита от нефтяного загрязненияприбрежных, наиболее высокопродуктивных морских акваторий,сопряженная с ускорением процессов деструкции попавших в водунефтяных углеводородов.

Для этого группой сотрудников лабораторииальгологии Мурманского Морского Биологического Института (ММБИ)РАН под руководством заведующего лабораторией, д.б.н. Г.М.Воскобойникова, было предложено использовать искусственно созданныеплантации морских бурых водорослей-макрофитов - фукуса и ламинарии.Нами совместно с сотрудниками этой группы были проведенымикробиологические исследования эпифитных углеводородокисляющихбактерий, обитающих на талломах водорослей, а наиболее активные из нихбыли выделены в чистую культуру и идентифицированы с помощьюанализа 16S рРНК (Воскобойников, Ильинский и др., 2008).

В ходеполевых наблюдений на Баренцевом море было установлено, чточисленность эпифитных углеводородокисляющих бактерий на фукусе иззагрязненного нефтяными углеводородами местообитания значительновыше, чем на фукусе из чистой акватории. Дальнейшие наши исследованияпоказали, что ускорение биодеградации нефтяных углеводородов вприсутствии водорослей-макрофитов является результатом совместноговоздействия на эти поллютанты как самих бурых водорослей, так иэпифитныхуглеводородокисляющихбактерий(Ильинский,Воскобойников и др., 2010). Работы в этом направлении продолжаются,они имеют целью изучение взаимодействия водорослей-макрофитов иэпифитных бактерий в процессах биодеградации нефтяных углеводородови поиск путей стимулирования их совместной активности. Для этогосотрудниками ММБИ в прибрежных районах Баренцева моря былосоздано несколько экспериментальных плантаций водорослей-макрофитов.Учитывая широкое распространение фукусовых в прибрежных морскихакваториях, этот метод может оказаться полезным для борьбы с117нефтяными разливами и в этих местах.Весьма важной проблемой для некоторых морских экосистем, вчастности - для Балтийского моря, является не только нефтяноезагрязнение, но и присутствие в них значительных количествполихлорированных бифенилов (ПХБ).

По данным ВОЗ, они входят вчисло 12 наиболее опасных и трудноразлагаемых загрязнителейокружающей среды. Начиная с 1966 г., ПХБ обнаруживаются во всехкомпонентах морской экосистемы Балтики. В связи с постояннымприсутствием ПХБ в Балтийском море, было начато изучение бактерий,способных к трансформации этих поллютантов в морской среде.