Оценка качества воды прибрежной зоны Куршского залива и Балтийского моря в районе Зеленоградска

А.С. Кунигелис, Г.Н. Чупахина, Е.Н. Андреянова, Е.Г. Карницкая

Приведены микробиологические и гидрохимические показатели качества воды прибрежной зоны Куршского залива и Балтийского моря в районе Зеленоградска.

Проблема загрязнения воды Балтийского моря и Куршского залива приобрела в настоящее время международный характер. Увеличение использования Балтийского побережья как курортной зоны федерального значения и Куршского залива в качестве зон рекреации, приводящее к их загрязнению, требует постоянного контроля за качеством воды по санитарно-эпидемиологическим показателям. Также необходим постоянный мониторинг гидрохимических показателей для дальнейшего прогнозирования загрязнения моря.

Микробиологические процессы определяют накопление и превращение веществ в Балтийском море, они составляют важное звено в системе продукционных процессов. Микроорганизмы, обладая особой биохимической организацией клетки, чрезвычайно быстро реагируют на изменение абиотических условий среды, поэтому являются тонким индикатором состояния морской экосистемы.

Изучение условно-патогенной микрофлоры в настоящее время очень актуально, поскольку регион Куршского залива находится под значительной мутагенной нагрузкой. Один из аспектов генетических последствий изменения экологических условий Куршского залива касается обилия кишечной палочки и совместного обитания патогенных бактерий. В такой ситуации, сопровождающейся аккумуляцией мутагенов, природа сама ведет опыты по генетической инженерии. При помощи плазмид и ретровирусов кишечная палочка вполне реально может приобрести гены патогенности сальмонелл, шигелл, гонококков и других возбудителей заболеваний. В конкретной экосистеме появляются условные патогены [1].

Целью работы явилось исследование качества воды прибрежной зоны Балтийского моря и Куршского залива в районе Зеленоградска. Для этого были изучены микробиологические (видовой состав микрофлоры и величина коли-индекса) и гидрохимические (биологическое потребление кислорода (БПК), количество растворенного в воде кислорода, величина pH, наличие в воде тяжелых металлов) характеристики.

Пробы воды отбирались в шести точках прибрежной зоны Балтийского моря (в районе пионерского лагеря «Рыбак», поселка Сокольники, спасательной станции, туристических баз «Лесное» и «Дюны», базы отдыха школы МВД) и пяти точках прибрежной зоны Куршского залива (в районе дома отдыха Госбанка, туристических баз «Дюны» и «Лесное», музея Куршской косы, пионерского лагеря «Алые паруса») на протяжении весенне-летнего периода 2001 года. Отбор, хранение, транспортировка и дальнейшее исследование проб воды производились в соответствии с общепринятыми методическими указаниями по санитарно-микробиологическому анализу воды поверхностных водоемов [2]. В качестве основного показателя степени фекального загрязнения воды определяли лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), к которым относят грамотрицательные, не образующие спор палочки. Число ЛКП (в одном литре воды определяли методом мембранных фильтров [2]. Определяли наличие сапрофитных, условно-патогенных микроорганизмов, способных образовывать на питательном агаре данного состава колонии, видимые при увеличении в два раза. Биологическую потребность кислорода определяли стандартным методом [3].

Был исследован видовой состав условно-патогенной микрофлоры Балтийского моря и Куршского залива в точках исследования (см. табл.).

Микрофлора воды Куршского залива и Балтийского моря

Так, экосистема прибрежной части Балтийского моря в районе Зеленоградска была представлена 12 видами, относящимся к 7 родам двух семейств: Vibrionaceae и Enterobacteriaceae. А видовой состав исследуемых микроорганизмов прибрежной части Куршского залива включал 10 видов, относящихся к девяти родам трех семейств: Vibrionaceae, Enterobacteriaceae и Pseudomonadaceae. В Куршском заливе отмечалось присутствие кокковых форм и галофильных видов бактерий, что указывает на приток в залив соленых морских вод.

Кроме того, была изучена динамика коли-индекса воды Балтийского моря и Куршского залива как санитарно-эпидемиологического показателя. Так, за весенне-летний период в исследуемых районах максимальное значение коли-индекса было выявлено в июле и составило 2 862 в районе туристической базы «Дюны» на побережье Балтийского моря (рис. 1) и 4 000 в районе дома отдыха Госбанка побережья Куршского залива (рис. 2). Таким образом, величина коли-индекса (КИ) не превышала санитарную норму (5 000). Сезонное изменение численности бактериопланктона, отмеченное в июле и совпадающее с максимальной температурой воды, связано с увеличением поступления органики в воду моря и залива.

Рис. 1. Значение КИ воды Балтийского моря в 2001 г.

Рис. 2. Значение КИ воды Куршского залива в 2001 г.

Проанализировано количество растворенного кислорода в исследуемых пробах воды (рис. 3). В начале марта из-за низких температур количество растворенного кислорода в воде Куршского залива было максимальным и составило в среднем 16,73 мг/л, а в прибрежной зоне Балтийского моря – 12,2 мг/л. К августу значение данного показателя снизилось и в среднем достигало величины 11,19 мг/л в Куршском заливе и 10,79 мг/л в Балтийском море, следовательно, насыщенность воды кислородом несколько выше у воды залива. Динамика изменения биологического потребления кислорода (БПК) воды Куршского залива имела скачкообразный характер и несколько превышала допустимые значения (3 – 6 мг/л). Отклонение от нормы в сторону верхних границ наблюдалось в июле в районе туристической базы «Дюны», где значение БПК составило 9,42 мг/л (рис. 4), а также в районе туристической базы «Лесное»: величина БПК достигала 9,97 мг/л (рис. 5). Значение БПК воды Балтийского моря не превышало санитарную норму.

Рис. 3. Средняя величина растворенного кислорода

в воде Куршского залива и Балтийского моря в 2001 г.

Рис. 4. Значение БПК воды Куршского залива

в районе туристической базы «Лесное» Зеленоградска в 2001 г.

Рис. 5. Значение БПК воды Куршского залива

в районе туристической базы «Дюны» Зеленоградска в 2001 г.

Таким образом, были изучены пробы воды двух экосистем – прибрежных зон Балтийского моря и Куршского залива. Для обеих экосистем характерно присутствие таких микроорганизмов, как: Proteus vulgaris, Proteus morgani, Proteus mirabilis, относящихся к роду Proteus; Hafnia alvei, рода Hafnia; Escherichia coli из рода Escherichia семейства Enterobacteriaceae.

Отмечено, что значения гидрохимических показателей pH, растворенного кислорода, БПК, температуры были выше в исследуемых пробах воды Куршского залива, чем в пробах воды Балтийского моря. Величина показателей температуры и растворенного кислорода уменьшалась от марта к августу. Выявлена обратная корреляционная зависимость коли-индекса и концентрации ионов водорода в пробах воды обеих экосистем. Эту зависимость можно объяснить тем, что с уменьшением концентрации водородных ионов уменьшается количество микроорганизмов, так как для их развития необходима благоприятная слабощелочная среда, где pH = 7,2 – 7,6. В данном случае речь идет об индикаторных микроорганизмах, по наличию которых судят о загрязнении объектов водной среды [4].

Анализ кислородного режима и pH в прибрежной зоне Балтийского моря позволяет признать его благоприятным для протекания различных биохимических процессов, дающих хорошую потенциальную возможность морю к самоочищению, а также для поддерживания условий, способствующих сохранению высокой его продуктивности. Следовательно, прибрежный участок Балтийского моря как водоем пока справляется с антропогенной нагрузкой.

Список литературы

1. Вельнер Х.А. Охрана вод Балтийского моря и конвенция по защите морской среды района Балтийского моря // Труды XІІ конференции балтийских океанологов. СПб., 1990. С. 70 – 74.

2. Багдасян Г.А. Методические указания по санитарно-микробиологическому анализу воды поверхностных водоемов. М., 1981.

3. Голубева М.Т. Пособие по методам санитарно-химического исследования воды. М., 1959.

4. Гулядис В.К. Биогеохимия Куршского залива. Вильнюс, 1983. С. 23 – 28.