Техногенное загрязнение - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды

Нефтеокисляющие микроорганизмы. Частично появление нефтеуглеводородов (НУ) связано с природными процессами, но их концентрация увеличивается во многих береговых экосистемах, как прямое следствие деятельности человека. Микробные сообщества могут трансформировать НУ в промежуточные метаболиты или минерализовать в диоксид углерода и воду. Уровень и протяженность деградации зависит от физико-химических свойств индивидуальных составляющих НУ и их взаимодействия с живыми и неживыми компонентами береговой экосистемы.

Нефтеокисляющая микрофлора разнообразна, представлена как бактериями, самой многочисленной по генофонду группой, так и грибами, и отличается по активности в разложении нефти и ее углеводородов. Среди нефтеокисляющих бактерий с высокой активностью можно выделить грамположительные коринеформные бактерии (Mycobacterium, Nocardia, Corynebacterium, Arthrobacter и др.), представителей рода Pseudomonas, Acinetobacter, Alcaligenes. Что касается нефтеокисляющих дрожжей, приуроченных, главным образом, к поверхностным слоям вод, то большинство их относится к родам Candida, Rhotorula и Trichosporon, реже активны представители родов Debaryomyces, Endomyces, Pichia, Torulopsis. Дрожжи окисляют в основном парафиновую фракцию нефти. В морских и пресноводных экосистемах встречаются практически одинаковые представители, разлагающие углеводороды нефти.

Окисление ароматических углеводородов не является свойством рода или вида микроорганизмов, это штаммовый признак. Так, на фоне общего угнетающего действия токсиканта появляются штаммы, способные его расщеплять, которые, вероятно, являются естественными мутантами. Если парафины - субстрат, легко окисляемый нормальными микроорганизмами биоценоза, то ароматические углеводороды окисляются, скорее всего, мутантами, а вовлечение их в круговорот является сложным и угнетающим для микробиоценоза процессом.

Высокая численность фенолокисляющих бактерий может быть связана с деятельностью расположенных на берегу промышленных и портовых комплексов, которые оказывают непосредственное влияние на загрязнение вод фенолами. В урбанизированных районах прибрежная морская среда почти повсеместно загрязнена разнообразными соединениями фенольной природы, такими как моно - и дифенилы, бифенилы, а также их галогенпроизводными, в том числе пестицидами.

Одним из главных источников фенольного загрязнения прибрежной зоны моря зачастую являются лесоперерабатывающие предприятия - фанерные, целлюлозно-бумажные, где основными компонентами сточных вод являются фенол, пирагаллол, ксиленолы, крезолы и т. д. Фенолы в значительном количестве содержатся в каменноугольной смоле и образуются при распаде нефтепродуктов. Фенолы широко используются в промышленности для получения смол, полиамидов, поверхностно-активных веществ, антиоксидантов. В связи с резко возрастающим влиянием бытовых стоков на качество прибрежной среды особое негативное влияние имеют фекальные стеролы. Эти соединения даже в незначительных концентрациях могут вызывать сильные токсические эффекты или гибель морских организмов.

Большое скопление водных растений также является источником естественного метаболитного фенола, поступающего в среду. Уровень чувствительности разных организмов к фенольным соединениям неодинаков. Даже близкородственные особи могут очень отличаться по своей реакции на один и тот же токсикант. Особенно чувствительны к фенольному загрязнению нейстонные организмы, к которым относятся многие популяции морских организмов на ранних стадиях онтогенеза, а также обильное микробное население, играющее важную роль в трансформации органических соединений. Известно, что морская среда самоочищается от фенольного загрязнения. Наиболее активными и часто единственными деструкторами фенола являются микроорганизмы, которые одновременно могут служить индикаторами присутствия данного поллютанта в море. Состав фенолустойчивых бактериальных сообществ морской воды и донных осадков близок к составу микрофлоры активных илов очистных сооружений, адаптированной к продукту дегродации фенола - пирокатехину.

Попадание фенола в водную среду ведет к быстрому формированию в местах сбросов высокоустойчивого бактериального сообщества в воде и донных осадках. В работах Л. М. Кондратьевой и Е. А. Каретниковой [3] показано, что численность фенолрезистентных бактерий является индикатором загрязнения водных экосистем фенольными соединениями различного происхождения, однако не может служить критерием самоочищающей способности водных экосистем.

Методы микробной индикации дают возможность выявить и контролировать появление фенолов в морской среде гораздо раньше, чем происходят необратимые токсические эффекты у гидробионтов.

В качестве микроорганизмов-индикаторов фенолсодержащих вод используются грибы Aspergillus, Penicillium.

Критерии оценки нефтяного и фенольного загрязнения на основании микробных показателей.

Для микробиологических показателей не существует предельно допустимых концентраций, как в химических экологических методах. Но, для того, чтобы дать оценку полученному результату, необходимо сравнивать данные, полученные для исследуемого района, с данными контрольного район а (заранее выбранный фоновый, чистый район для сравнительного исследования). Как правило, если нет источника поступления нефти в среду, нет и микроорганизмов, расщепляющих этот субстрат.

Наличие фенол - и углеводородокисляющих бактерий в количествах, превышающих 102-103 клеток/мл, указывает на ту или иную степень загрязнения этими веществами.

Похожие статьи




Техногенное загрязнение - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды

Предыдущая | Следующая