THE CHEMICAL-MICROBIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF SEA WATER AND BOTTOM SEDIMENTS OF THE KERCH STRAIT AND ADJACENT WATER AREAS

Main Article Content

Е. A. Tikhonova N. V. Burdiyan O. V. Soloveva

Abstract

This paper presents the results of contamination level of sea bottom sediments and seawater in the water areas by the strait of the Black Sea and the Azov Sea by oil hydrocarbons and chloroform-extractable substances studies (spring, autumn 2016). Comparison of marine environment pollution levels with the results of previous studies (2007–2010) and sanitary norms is given. The quantitative characteristics of  heterotrophic and oil-oxidizing microbiota in the designated areas are presented. It was determined that the concentration of oil hydrocarbons in the water surface layer in the water area by the strait of the Azov Sea did not exceed the current norm (0.05 mg·l−1). The single cases of the maximum permissible concentration exceeding were registered in the water area by the strait of the Black Sea (autumn 2016). In the surface layer of Azov Sea water, the number of heterotrophic bacteria ranged from 104 to 105 cells·ml−1, and the oil-oxidizing bacteria were isolated in single quantities. In the water area of the Black Sea region of the strait the number of heterotrophic bacteria was 106 , the number of oil-oxidizing bacteria did not exceed 10 cells·ml−1 . In comparison with the previous years’ data, there was an increase in quantitative indicators of chloroform-extractable substances and oil hydrocarbons in the sea bottom sediments. The overall level of pollution did not exceed the average values determined for the region. The number of heterotrophic bacteria in the sea bottom sediments varied in the Strait of Azov water area from 2,5·104 to 4,5·104 cells·g−1 , while that of oil-oxidizing bacteria varied from 2,5·10 to 4,5·102 cells·g−1 . In the sea bottom sediments of the Black Sea, the number of heterotrophic bacteria was 4,5·103 cells·g−1 , the number of oil oxidizing bacteria was 10 cells·g−1 .

Article Details

Keywords
chloroform-extractable substances, oil hydrocarbons, heterotrophic and oil-oxidizing bacteria, sea
Section
Scientific communications

References

1. Еремеев В. Н., Миронов О. Г., Алёмов С. В., Бурдиян Н. В., Шадрина Т. В., Тихонова Е. А., Волков Н. Г. Предварительные оценки нефтяного загрязнения Керченского пролива после аварии судов 11 ноября 2007 г. // Морской экологический журнал. 2008. Т. 7, No 3. С. 15–24. [Eremeev V. N., Mironov O. G., Alyomov S. V., Burdiyan N. V., Shadrina T. V., Tikhonova E. A., Volkov N. G. The preliminary results of oil contamination evaluation in the Kerch Strait after the failure of ships in November, 11, 2007. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2008, vol. 7, no. 3, pp. 15–24. (in Russ.)].

2. Жукова С. В., Куропаткин А. П., Шишкин В. М., Фоменко И. Ф., Лутынская Л. А., Стрельченко О. В. Гидрологическая оценка ситуации в условиях восстановления коренной части косы Тузла у Таманского полуострова. Проблемы гидрометеорологии и геоэкологии. Ростов н/Д : Изд-во СКНЦ ВШ АПСН, 2005. С. 119–131. [Zhukova S. V., Kuropatkin A. P., Shishkin V. M., Fomenko I. F., Lutynskaya L. A., Strel’chenko O. V. Gidrologicheskaya otsenka situatsii v usloviyakh vosstanovleniya korennoi chasti kosy Tuzla u Tamanskogo poluostrova. Problemy gidrometeorologii i geoekologii. Rostov n/D: SKNTs VSh APSN, 2005. рр. 119–131. (in Russ.)].

3. Калитина Е. Г. Влияние органического загрязнения на структуру и состояние микробных сообществ поверхностных вод бухты Золотой Рог : дис.... канд. биол. наук : 03.00.16. Владивосток, 2006. 181 с. [Kalitina E. G. Vliyanie organicheskogo zagryazneniya na strukturu i sostoyanie mikrobnykh soobshchestv poverkhnostnykh vod bukhty Zolotoi Rog. [dissertation]. Vladivostok, 2006, 181 р. (in Russ.)].

4. Керченская авария: последствия для водных экосистем / под ред. И. Г. Корпакова, С. А. Агапова. Ростов н/Д : ФГУП АзНИИРХ, 2008. 229 с. [Kerchenskaya avariya: posledstviya dlya vodnykh ekosistem / I. G. Korpakov, S. A. Agapov (Eds.). Rostov n/D: FGUP AzNIIRKh, 2008, 229 р. (in Russ.)].

5. Клёнкин А. А., Агапов С. А. Динамика распределения нефтепродуктов в воде и донных отложениях Азовского и Чёрного морей после аварии судов в Керченском проливе // Водные ресурсы. 2011. Т. 38, No 2. С. 214–222. [Klenkin A. A., Agapov S. A. Dynamics of oil product in water and bottom sediments of the Sea of Azov and the Black Sea after ship accidents in the Kerch Strait. Vodnye Resursy, 2011, vol. 38, no. 2, pp. 214–222. (in Russ.)].

6. Котельянец Е. А., Коновалов С. К. Тяжёлые металлы в донных отложениях Керченского пролива // Морской гидрофизический журнал. 2012. No 4. С. 50–60. [Kotel’yanets E. A., Konovalov S. K. Tyazhelye metally v donnykh otlozheniyakh Kerchenskogo proliva. Morskoi gidrofizicheskii zhurnal, 2012, no. 4, рр. 50–60. (in Russ.)].

7. Крыленко М. В., Крыленко В. В. Научное обеспечение сбалансированного планирования хозяйственной деятельности на уникальных морских береговых ландшафтах и предложения по его использованию на примере Азово-Черноморского побережья // Азовское море / Южное отделение Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН : отчёт по НИР. Геленджик, 2013. Т. 7. С. 1157. [Krylenko M. V., Krylenko V. V. Nauchnoe obespechenie sbalansirovannogo planirovaniya khozyaistvennoi deyatel’nosti na unikal’nykh morskikh beregovykh landshaftakh i predlozheniya po ego ispol’zovaniyu na primere Azovo-Chernomorskogo poberezh’ya. In: Azovskoe more / Yuzhnoe otdelenie Instituta okeanologii im. P. P. Shirshova RAN: otchet po NIR. Gelendzhik, 2013, vol. 7, pp. 1157. (in Russ.)].

8. Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. Москва : ИКИ РАН, 2011. 470 с. [Lavrova O. Yu., Kostianov A. G., Lebedev S. A., Mityagina V. I., Ginzburg A. I., Sheremet N. A. Complex Satellite Monitoring of the Russian Seas. Moscow: IKI RAN, 2011, 470 p. (in Russ.)].

9. Ларин А. А., Павленко Л. Ф., Скрыпник Г. В., Корпакова И. Г. Загрязнение прибрежной акватории российского Причерноморья нефтяными компонентами // Морской экологический журнал. 2011. No 2 (cпец. вып.). С. 49–55. [Larin A. A., Pavlenko L. F., Skrypnik G. V., Korpakova I. G. Oil pollution of the Black Sea coastal environment. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2011, no. 2 (sp. iss.), pp. 49–55. (in Russ.)].

10. Матишов Г. Г., Инжебейкин Ю. И., Савицкий Р. М. Воздействие на среду и биоту аварийного разлива нефтепродуктов в Керченском проливе в ноябре 2007 г. // Водные ресурсы. 2013. Т. 40, No 3. С. 259–273. [Matishov G. G., Inzhebeikin Yu. I., Savitskii R. M. The environmental and biotic impact of the oil spill in Kerch Strait in November 2007. Vodnye Resursy, 2013, vol. 40, no. 3, pp. 259–273. (in Russ.)].

11. Михайлова T. B. Разработка нормативов загрязняющих веществ в донных грунтах (на примере нефти) // VII Съезд гидробиологического общества РАН : тезисы докладов. Калининград. 2001. С. 152–153. [Mikhailova T. V. Razrabotka normativov zagryaznyayushchikh veshchestv v donnykh gruntakh (na primere nefti). In: VII S’ezd gidrobiologicheskogo obshchestva RAN: tezisy dokladov. Kaliningrad, 2001, pp. 152–153. (in Russ.)].

12. Миронов О. Г. Санитарно-биологическая характеристика Азовского моря // Гидробиологический журнал. 1996. Т. 32, No 1. С. 61–67. [Mironov O. G. Sanitary-biological characteristic of the Azovian Sea. Gidrobiologicheskii zhurnal, 1996, vol. 32, no. 1, pp. 61–67. (in Russ.)].

13. Немировская И. А. Нефть в океане (загрязнения и природные потоки). Москва : На-
учный мир, 2013. 432 с. [Nemirovskaya I. A. Neft’ v okeane (zagryazneniya i prirodnye potoki).
Moscow: Nauchnyi mir, 2013, 432 р. (in Russ.)].

14. Петренко О. А., Жугайло С. С., Авдеева Т. М., Аджиумеров С. Н. Содержание нефтепродуктов в водной среде, донных отложениях и почве рекреационной зоны г. Керчи и о. Коса Тузла // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10, No 1. С. 818–821. [Petrenko O. A., Zhugailo S. S., Avdeeva T. M., Adzhiumerov S. N. Soderzhanie nefteproduktov v vodnoi srede, donnykh otlozheniyakh i pochve rekreatsionnoi zony g. Kerchi i o. Kosa Tuzla. Geopolitika i ekogeodinamika regionov, 2014, vol. 10, no. 1, pp. 818–821. (in Russ.)].

15. Практикум по микробиологии / под ред. А. И. Нетрусова. Москва : Издательский центр «Академия», 2005. 608 с. [Praktikum po mikrobiologii / A. I. Netrusov (Ed.). Moscow: Izdatel’skii tsentr “Akademiya”, 2005, 608 р. (in Russ.)].

16. Руководство по методам химического анализа морских вод / под ред. С. Г. Орадовского. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1977. 208 с. [Rukovodstvo po metodam khimicheskogo analiza morskikh vod / S. G. Oradovskii (Ed.). Leningrad: Gidrometeoizdat, 1977, 208 р. (in Russ.)].

17. Самоочищение в прибрежной акватории Чёрного моря / под ред. В. Н. Грезе. Киев : Наукова думка, 1975. 142 с. [Samoochishchenie v pribrezhnoi akvatorii Chernogo morya / V. N. Greze (Ed.). Kiev: Naukova dumka, 1975, 142 р. (in Russ.)].

18. Тихонова Е. А. Нефтяное загрязнение донных осадков и прибрежных наносов Керченского пролива в период 2007–2010 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2011. Т. 1, No 25. С. 200–205. [Tikhonova E. A. Oil pollution of bottom sediments and coastal alluvium of the Kerch Strait during 2007–2010. Ekologicheskaya bezopasnost’ pribrezhnoi i shel’fovoi zon i kompleksnoe ispol’zovanie resursov shel’fa, 2011, vol. 1, no. 25, pp. 200–205. (in Russ.)].

19. Тихонова Е. А., Бурдиян Н. В., Соловьёва О. В., Дорошенко Ю. В. Химические и микробиологические показатели донных отложений Керченского пролива после аварии судна «Волгонефть-139» // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2015. No 4. С. 12–16. [Tikhonova E. A., Burdiyan N. V., Soloveva O. V., Doroshenko Yu. V. Chemical and microbiological parameters of Kerch Strait sea bottom sediments after accident of “Volgoneft-139” ship. Zashchita okruzhayushchei sredy v neftegazovom komplekse, 2015, no. 4, pp. 12–16. (in Russ.)].

20. Тихонова Е. А., Гусева Е. В. Динамика нефтяного загрязнения донных осадков и прибрежных наносов Керченского пролива после аварийного разлития мазута в ноябре 2007 г. // Современные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-Черноморского региона : материалы Междунар. конф. Керчь, 2012. Т. 1. С. 253–255. [Tikhonova E. A., Guseva E. V. Dinamika neftyanogo zagryazneniya donnykh osadkov i pribrezhnykh nanosov Kerchenskogo proliva posle avariinogo razlitiya mazuta v noyabre 2007 g. In: Sovremennye rybokhozyaistvennye i ekologicheskie problemy Azovo-Chernomorskogo regiona: materialy Mezhdunar. konf. Kerch, 2012, vol. 1, pp. 253–255. (in Russ.)].

21. Тихонова Е. А., Котельянец Е. А., Соловьёва О. В. Современные данные по загрязнению донных отложений Крымского побережья Чёрного и Азовского морей // Морские биологические исследования: достижения и перспективы : материалы Всеросс. конф. с междунар. участием, приуроч. к 145-летию Севастопольской биологической станции, (Севастополь, 19–24 сентября 2016 г.). Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т. 3. С. 256–260. [Tikhonova E. A., Kotel’yanets E. A., Soloveva O. V. Sovremennye dannye po zagryazneniyu donnykh otlozhenii Krymskogo poberezh’ya Chernogo i Azovskogo morei. In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy : materialy Vseross. konf. s mezhdunar. uchastiem, priuroch. k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii, (Sevastopol, 19–24 Sept. 2016). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2016, vol. 3, pp. 256–260. (in Russ.)].

22. Тихонова Е. А., Соловьёва О. В. Нефтяное загрязнение в районе Керченского пролива. [CD-ROM]. Москва : Морские исследования и образование, 2016. С. 453–456. [Tikhonova E. A., Soloveva O. V. Neftyanoe zagryaznenie v raione Kerchenskogo proliva. [CD-ROM]. Moscow: Morskie issledovaniya i obrazovanie, 2016, pp. 453–456. (in Russ.)].

23. Тихонова Е. А., Соловьёва О. В., Котельянец Е. А. Оценка уровня загрязнения донных отложений крымского побережья Чёрного и Азовского морей // Принципы экологии. 2016. No 5 (21). С. 56–70. [Tikhonova E. A., Soloveva O. V., Kotel’yanets E. A. Evaluation of the contamination level of sea bottom sediments on the Crimean coast of the Black and Azov seas. Printsipy ekologii, 2016, no. 5 (21), pp. 56–70. (in Russ.)].

24. Томилина И. И. Эколого-токсикологическая характеристика донных отложений водоёмов северо-запада России : автореф. дис. ... канд. биол. наук : 03.00.18. Борок, 2000. 21 с. [Tomilina I. I. Ekologotoksikologicheskaya kharakteristika donnykh otlozhenii vodoemov severo-zapada Rossii : avtoref. dis. ... kand. biol. Nauk.: 03.00.18. Borok, 2000, 21 р. (in Russ.)].

25. Al-Saad H. T., Al-Taein S. M., Al-Hello M. A. R., DouAbul A. A. Z. Hydrocarbons and trace elements in the waters and sediments of the marshland of southern Iraq. Mesopotamian Journal Marine Science, 2009, vol. 24, iss. 2, pp. 126–139.

26. Veerasingam S., Raja P., Venkatachalapathy R., Mohan R., Sutharsan P. Distribution of petroleum hydrocarbon concentration in coastal sediments along Tamilnadu coast, India. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 2010, vol. 5, no. 2, pp. 5–8.

27. Крушение сухогруза в Черном море: спасатели нашли тела трех погибших [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ria.ru/incidents/20170419/1492605203.html [дата обращения 12.07.2017]. [Krushenie sukhogruza v Chernom more: spasateli nashli tela trekh pogibshikh. Available at: https://ria.ru/incidents/20170419/1492605203. html [accessed 12.07.2017] (in Russ.)].

28. Ученые проводят мониторинг водных биоресурсов в районе строительства Крымского моста [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.most.life/novosti/novosti/uchenyeprovodyat-monitoring-vodnyh-bioresursov-v-rajone-stroitelstva-krymskogo-most/ [дата обращения 12.07.2017]. [Uchenye provodyat monitoring vodnykh bioresursov v raione stroitel’syva Krymskogo mosta. Available at: http://www.most.life/novosti/novosti/uchenye-provodyat-monitoring-vodnyh-bioresursov-v-rajone-stroitelstva-krymskogo-most/ [accessed 12.07.2017] (in Russ.)].