РАЗДЕЛ 2
РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
2.1. Характеристики района исследований, методы сбора материала, объём
выполненных работ
Баланс и динамику содержания БАВ (каротиноидов, витамина Е) и тяжёлых металлов
(Cu, Zn, Pb, Cd) в системе «взвешенное вещество – коллекторные мидии –
биоотложения» изучали с 2001 по 2004 гг. Исследования проводили на
экспериментальной мидийно-устричной ферме, созданной с участием ИнБЮМ,
расположенной на внешнем рейде Севастопольской бухты в 700 м от берега на
глубинах 5 – 10 м между бухтами Карантинная и Севастопольская (рис. 2.1).
Севернее Севастопольской бухты в море впадает река Бельбек, непосредственно в
бухту – река Чёрная. В непосредственной близости от фермы расположен аварийный
выпуск хозяйственно-бытовых сточных вод.
Рис. 2.1 Район расположения станции отбора проб на экспериментальной мидийной
ферме
Циркуляция вод в районе фермы определяется скоростью и направлением ветра, а
также стоковыми водами из Севастопольской бухты. Вследствие значительной
изменчивости ветровых условий, скорости течений на ферме невелики – от 5 до 20
см/с, но таких скоростей вполне достаточно для хорошего обмена вод, т.е. ферма
хорошо «вентилируется» даже незначительным ветро-волновым перемешиванием. Для
этого района характерны скрытые, не выходящие на поверхность сгонные процессы
(апвеллинги), которые наблюдаются при устойчивых ветрах восточной и
северо-восточной составляющей. При этом происходит замещение поверхностных вод
глубинными [86].
В период исследований отмечен ряд особенностей в динамике изменений температуры
воды и солёности в районе фермы. В июле 2002 г. происходил интенсивный прогрев
морских вод, что привело к аномальным температурам на поверхности моря – до
+27,40С. В январе – феврале 2003 г. наблюдалось снижение климатической нормы
температуры воды до +5,20С. В периоды паводков рек Чёрная, Бельбек и Кача, а
также в периоды дождей наблюдалось снижение солёности воды до 17,3 0/00 с
февраля по апрель 2002 г. и с января по февраль 2003 г. [96].
Согласно данным сотрудников отдела марикультуры и прикладной океанологии ИнБЮМ
НАНУ [96, 86], в период с декабря 2001 по январь 2004 гг. в районе фермы
концентрация растворённого кислорода изменялась от 5,12 до 8,19 мл/л; случаев
дефицита кислорода и гипоксии вод не наблюдалось. Значения БПК5 колебались от 0
до 2,39 мг/л при среднем значении 0,71 мг/л. Предел колебаний средних величин
концентрации фосфатов составлял 0 – 0,94 мкг/л. Диапазон изменчивости
концентрации нитратов составлял от 0 до 307 мкг/л, нитритов – от 0 до 2 мкг/л.
Пределы колебаний значений содержания кремния в исследуемый период составляли
от 109 до 700 мкг/л, что возможно связано с жизнедеятельностью фитопланктона.
Расчёты индекса эвтрофикации вод E-TRIX показали широкий диапазон варьирования
значений – 1,63 – 4,33. Исходя из этого, воды в районе фермы классифицированы
как мезотрофные. Благодаря водообмену с открытой частью моря, накопления
органического вещества в придонном слое фермы не отмечалось. Органическое
вещество в районе исследований в большей степени имеет планктонное
происхождение. Результаты комплексных исследований гидрологического и
гидрохимического режимов района расположения марихозяйства свидетельствуют о
существенном влиянии вод Севастопольской бухты на процесс формирования
гидрохимического режима в районе мидийной фермы [96].
В методологии наших исследований мы исходили из схемы, показанной на рис. 2.2.
Рис. 2.2 Схема исследований (курсивом выделены направления, не входящие в сферу
наших исследований)
Мидий размером 5-6 см отбирали с коллекторов фермы по 10 – 60 экз. и помещали в
специально сконструированные приборы (рис. 2.3). Приборы вывешивали в акватории
марихозяйства на глубине 5 м на 5-7 дней, после чего снимали и немедленно
доставляли в лабораторию. Воду (30 л) для определения содержания взвешенного
вещества и анализа в нём каротиноидов и витамина Е отбирали с этих же глубин и
фильтровали через стекловолокнистые фильтры GF/С с диаметром пор 0,8 мкм, для
анализа содержания металлов во взвешенном веществе морскую воду фильтровали
через ядерные (трековые) мембраны с диаметром пор 0,5 мкм, изготовленные в
Исследовательском центре прикладной ядерной физики г. Дубна (Россия).
Содержание сухого вещества во взвеси определяли весовым методом после
высушивания фильтров при 1050С до постоянного веса.
Рис. 2.3 Прибор для сбора биоотложений от мидий. Моллюски помещены в ПВХ
цилиндр (длиной 300 мм, шириной 100 мм), снабженный сверху нейлоновой сеткой
для предотвращения попадания крупной взвеси в рабочий объем цилиндра и снизу –
для сбора фекалий и псевдофекалий
Биоотложения собирали следующим образом. Мидий из приборов сразу после отлова
помещали в фильтрованную морскую воду (после фильтрации через ядерные фильтры с
диаметром пор 0,5 мкм) с постоянной подачей воздуха компрессором на 4 ч для
освобождения содержимого их желудков. Экскременты собирали пипеткой, промывали
2 раза дистиллированной водой, эквивалентные по объёму части отбирали для
исследования каротиноидов, витамина Е (сырой вес) и определения металлов,
усвояемости веществ (сухой вес).
Отбор проб проводили 1 раз в сезон (зима, весна, лето, осень) и обрабатывали
материал сразу после отбора, температуру воды измеряли ртутным
метеорологическим почвенно-глубинным термометром (ГОСТ 6083-69). За период
исследования с 2001 по 2004 гг. отобрано и обработано 2617 проб мидий, 154
пробы взвешенного вещества, 206 проб биоотложений мидий. Объём обработанного
материала представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Объём обработанного материала
Измерен
- Київ+380960830922