Морфо-функциональные перестройки у водорослей-макрофитов Баренцева моря под воздействием нефти и нефтепродуктов

• Автор: Степаньян, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Список сокращений

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Гидролого-гидрохимическая характеристика района

исследования

1.2. Эколого-биологическая характеристика макроводорослей -

объектов исследования

1.2.1 Бурые водоросли

1.2.1.1 Laminaria saccharina (L.) Lamour

1.2.1.2 Фукусовые водоросли
1.2.2 Красные водоросли
1.2.2.1 Palmariapalmata (L.) Küntze
1.2.2.2 Porphyra umbilicalis (L.) Küntze
1.2.3 Зеленые водоросли
1.3. Нефть и ее трансформация в морской воде
1.4. Общая характеристика нефтяного загрязнения Баренцева

1.5. Биологическая деструкция нефти и нефтепродуктов в морях
Арктики
1.6. Влияние нефти и нефтепродуктов на морфо-функциональные особенности морских макроводорослей
1.7. Методические аспекты проведения эколого-токсикологических экспериментов с нефтью и нефтепродуктами
Глава 2. Материал и методы
2.1 Методика получения эмульсии нефть (нефтепродукты) -морская вода (сумма водо-растворимой и эмульгированной
фракций нефти (нефтепродуктов)
2.2 Методика выделения яйцеклеток и антерозоидов и получения
зигот и проростков Fucus vesiculosus ;
2.3 Методика получения зооспор и культивирования гаметофитов
и спорофитов Laminaria saccharina

2.4 Методики проведения токсикологических экспериментов
2.4.1 Эксперименты в лабораторных условиях
2.4.2 Эксперименты в природных условиях
2.5 Условия проведения лабораторных экспериментов
2.6 Используемое оборудование
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1 Морфо-функциональный отклик макроводорослей воздействие
нефти и нефтепродуктов
3.1.1 Относительная скорость роста макроводорослей
3.1.2 Интенсивность фотосинтеза и дыхания макроводорослей
3.1.2.1 Эмульсия нефти и нефтепродуктов
3.1.2.2 Пленка нефти и нефтепродуктов
3.2 Влияние нефти и нефтепродуктов на мофофункциональные параметры макроводорослей на ранних стадиях онтогенеза
3.2.1 Эмульсия нефти и нефтепродуктов
3.2.1.1 Антерозоиды Fucus vesiculosus и зооспоры
Laminaria saccharina
3.2.1.2 Зиготы Fucus vesiculosus
3.2.1.3 Ювенильные спорофиты Fucus vesiculosus
3.2.1.4 Гаметофиты Laminaria saccharina
3.2.1.5 Ювенильные спорофиты Laminaria saccharina
3.2.1.6 Ювенильные спорофиты Enteromorpha intestinalis
3.2.2 Пленка нефти и нефтепродуктов
Заключение. Прогноз развития макроводорослей литорали и
сублиторапи Баренцева моря в условиях нефтяного загрязнения
Выводы
Литература
Приложение
Введение
В настоящее время одной из глобальных экологических проблем является нефтяное загрязнение вод Мирового Океана. Эта проблема в течение десятков лет оказывается в центре внимания самых разнообразных специалистов: океанологов, экологов, математиков, экономистов, юристов и многих других.
Катастрофа супертанкера «Престиж» возле берегов Испании (2002 г.), когда в морскую воду попало свыше 37 тысяч тонн тяжелых нефтепродуктов, еще раз наглядно показала, что нефтяное загрязнение вод Океана, и, в особенности, прибрежных вод, является комплексной проблемой, зачастую решаемой на межгосударственном уровне. Несмотря на то, что существует целый комплекс программ, посвященных борьбе и предотвращению нефтяного загрязнения, каждая катастрофа является неожиданностью.
Существенный вклад в загрязнение прибрежной зоны вносят углеводороды, попадающие со стоком с суши. Особенно это заметно в бухтах и заливах, где располагаются крупные города или впадают реки, имеющие значительные водосборные бассейны. Наиболее интенсивное антропогенное воздействие на компоненты прибрежной морской экосистемы на севере европейской части России наблюдается в Кольском заливе.
Максимальная степень воздействия при разливах нефти приходится на биоту прибрежной зоны морей. Практически всегда под «ударом» оказываются макроскопические водоросли (макрофиты).
Актуальность темы. При ретроспективном обзоре исследований выявлено, что пик работ, проведенных по оценке влияния нефтеуглеводородов на макроводоросли в научно-исследовательских институтах бывшего СССР, приходится на конец 70-х -начало 80-х годов прошлого столетия. Большая часть работ выполнена специалистами ИнБЮМ (лаборатория санитарной гидробиологии О.Г. Миронова) на черноморских макроводорослях (Биологические..., 1988; Миронов, 1985; Миронов, Цымбал, 1975). На Севере аналогичные исследования были проведены
В.М. Хромовым в конце 70-х годов, в рамках международной программы «Мировой океан», но была опубликована всего лишь одна работа (Хромов, Прохорова, 1979).

(Современные технологии 1999). По сравнению с открытыми районами моря
загрязненность прибрежья возрастает в 3-4 раза (Ильин и др., 1996). Сбрасываемые в воду нефтепродукты включаются в биогеохимические циклы, что приводит к быстрому захоронению их в донные отложения геохимических барьерных зон, а также включению нефтяных углеводородов в пищевые цепи. В целом концентрация НУ в тканях баренцевоморских животных и растений невелика, однако отмечены территориальные различия в накоплении углеводородов гидробионтами. В рыбах и моллюсках из относительно загрязненных районов содержание алифатических соединений и ПАУ повышено (Щекатурина, Серова, 1995).
1.5. Биологическая деструкция нефти и нефтепродуктов в морях Арктики.
Существуют несколько взглядов на последствия попадания нефти в арктические регионы. Ряд исследователей отмечают, что низкие температуры воздуха и воды, наличие интенсивной освещенности в полярный день и ее практически полное отсутствие в полярную ночь, частые штормы и ледовый режим морских арктических акваторий обусловливают медленное течение процессов физического и биологического окисления и распада нефтяных углеводородов (Atlas et al., 1978; Berridge et al., 1968; Clark, Finley, 1982). В тоже время многочисленные исследования свидетельствуют о том, что морские микроорганизмы являются одним из основных факторов в биологической трансформации нефтяных углеводородов в море, в том числе и в арктических регионах (Миронов, 1971). Повсеместное их распространение, значительная доля в общем количестве живого вещества, высокие скорости роста и метаболизма, а также способность разрушать обширный спектр соединений, встречающихся в природе, являются теми критериями, которые позволяют микроорганизмам играть главенствующую роль в процессе самоочищения морской среды от нефтяного загрязнения.
В реальных условиях физиологическую активность морской микрофлоры в значительной степени определяют экологические факторы. Было установлено, что скорость и направленность биодеградации отдельных углеводородов нефти в водоемах зависят от температуры окружающей среды. При этом существовало мнение о том, что в северных морях степень биодеградации нефти и