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

Семейство	Род	Вид
		в Куршском заливе	в Балтийском море
Vibrionaceae	Vidrio	Nag І гр. Хайберга VΙΙ, VΙΙΙ	Nag І гр. Хайберга VΙΙ, VΙΙΙ
Enterobacteriaceae	Proteus	P. vulgaris	P. vulgaris
P. mirabilis	P. rettgeri
P. morganii	P. mirabilis
P. morganii
P. inconstans
Escherichia	E. coli	E. coli
Citrobacter	C. freundii	C. freundii
C. intermedius
Klebsiella	K. ozaenae	K. ozaenae
Hafnia	H. alvei	H. alvei
Serratia	S. marcescens	S. marcescens
Pseudomonadaceae	Pseudomonas	P. aeruginosa	—

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.