Отдел морской санитарной гидробиологии


 


 

 

Историческая справка

10 сентября 1964 г. на Ученом совете Института биологии южных морей (ИнБЮМ) им. А.О. Ковалевского молодым кандидатом медицинских наук О.Г. Мироновым был сделан доклад о плане развития нового научного направления – морской санитарной гидробиологии. Доклад был встречен неоднозначно, однако благодаря поддержке директора института В.А. Водяницкого уже через год, 8 декабря 1965 г. решением Ученого совета того же состава была организована лаборатория морской санитарной гидробиологии — первого и единственного подразделения такого профиля в СССР.

Первоначально штат лаборатории состоял из 3 человек: заведующего (О.Г. Миронов) и двух лаборантов. На приобретения материалов и реактивов было выделено 5 тыс. рублей. Как выразился В.А. Водяницкий: «На зубок». Предполагалось заняться широким кругом загрязняющих веществ, подпадающих в море, однако В.А. Водяницкий предложил: «Я недавно посетил Неаполь и там встречался с профессором Сене. Он мне показал колбу с морской водой, где на нефти развивались морские бактерии. Займитесь этим». Так нефтяная тематика стала основным направлением работ отдела, а именно — изучение влияния нефти и нефтепродуктов на морские организмы и их роли в преобразовании углеводородов нефти, т.е. процессов самоочищения моря от нефтяного загрязнения.

3 ноября 1971 г. на базе лаборатории был организован отдел морской санитарной гидробиологии.

С марта 2015 г. отдел морской санитарной гидробиологии является структурным подразделением Института морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН.

Основные результаты исследований

Первые работы проводились в севастопольских бухтах. На данный момент накоплен обширный материал по динамике санитарно-экологического состояния данной акватории в течение 50 лет.

Впервые были получены данные о влиянии нефти и нефтепродуктов в широком диапазоне концентраций на 42 массовых видах морских организмов Черного моря – фито- и зоопланктона, рыб, организмов бентоса. Отмечено, что планктонные виды более чувствительны к нефтяному загрязнению, чем бентопланктонные, — на нескольких порядков величин. Восприимчивость к нефти различных видов бентоса также неодинакова. Полученные данные позволили установить уровни токсичности нефти и нефтепродуктов, выявить наиболее чувствительные к нефтяному загрязнению виды и определить восприимчивость к нефти гидробионтов на разных стадиях развития. В природных условиях вредному влиянию нефти подвергаются сообщества гидробионтов и поражение того или иного вида из данного сообщества приводит к перестройке биоценозов, чему в значительной степени способствуют различная видовая восприимчивость организмов к нефтяному загрязнению. Последнее обстоятельство может дать основания для установления индикаторной роли того или иного гидробионта, хотя в условиях комбинированного загрязнения морской среды различными токсикантами индикаторную роль, по-видимому, будут играть не отдельные виды, а сообщества организмов.

Следует отметить, что в 60-е годы прошлого века была создана Комиссия по водной токсикологии при Академии Наук СССР во главе с профессором Н.С. Строгановым, в работе которой принимал активное участие заведующих отделом О.Г. Миронов. В частности, наши исследования внесли вклад в ужесточение предельно-допустимых концентраций (ПДК) для нефти в воде с 0,1 мг/л до 0,05 мг/л.

Параллельно шли работы по изучению роли морских гидробионтов в разрушении нефти, то есть в процессах самоочищения. Основная роль в трансформации углеводородных компонентов нефтяного загрязнения принадлежит микроорганизмам, способным использовать нефть и нефтепродукты в качестве единственного источника углерода и энергии. Осуществление экспедиционных работ в Индийском, Атлантическом и Тихом океанах, Красном море, морях Средиземноморского бассейна, включая Черное и Азовское моря, позволило впервые установить в этих районах численность и закономерности распространения нефтеокисляющих микроорганизмов. Отмечена прямая зависимость между численностью и видовым разнообразием нефтеокисляющих микроорганизмов и интенсивностью нефтяного загрязнения морской воды. Наибольшее число культур выделялось в районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий доходило до тысяч и десятков тысяч клеток на литр морской воды. Это дало основания рассматривать нефтеокисляющие микроорганизмы, как индикаторы нефтяного загрязнения. Существенную роль на распределение нефтеокисляющих микроорганизмов в море играют океанские течения. Была отмечена барьерная роль Южно-экваториального течения в распределении микроорганизмов, растущих на нефти в восточной части Индийского океана.

Участие в процессе самоочищения морской среды от нефти наряду с микроорганизмами и других гидробионтов – простейших (за счет регулирования численности бактерий), водорослей (путем поддерживания достаточного уровня кислорода в морской воде), фильтраторов (связывающие нефтепродукты в плотные псевдофекалии, как, например, моллюски), — даёт возможность целенаправленного использования сообществ морских организмов в предложенных системах гидробиологической очистки (СГО) морской воды.

 

Справка по системам гидробиологической очистки

Метод гидробиологической очистки использует активных фильтраторов (мидий Mytilus galloprovincialis) в качестве первого звена и позволяет удалять из морской воды загрязнения, которые уже попали в акваторию. Некоторые конкретные варианты систем гидробиологической очистки сточных вод получили медали на ВДНХ СССР.

Первая пилотная система гидробиологической очистки (СГО), разработанная в отделе, была смонтирована в 1985 г. Новороссийской бухте в районе выпуска балластных вод нефтебазы «Шесхарис». В тот же период были рассчитаны необходимые мощности гидробиологических систем для оздоровления акваторий Большой Ялты и Сакско-Евпаторийского района. Один из вариантов разработок был включен в Генеральную схему охраны курортов Крымской области.

Для улучшения экологического состояния Севастопольской бухты по заказу УЖКХ Севастопольского Горисполкома в 1989 г. был произведен монтаж носителей системы гидробиологической очистки в районе выхода ливневых вод в Артиллерийской бухте (г. Севастополь). В 1990-1994 гг. в Севастопольской бухте гидробиологические системы с носителями двух вариантов были установлены на акватории Нефтегавани Черноморского флота. Несмотря на отсутствие технического обслуживания, около 50 % установленных систем продолжали функционировать на протяжении 20 лет. В последнее время биофильтрующая активность мидийных поселений на носителях в Нефтегавани составляет до 300 куб.м в сутки на 1 кв. м носителя, а общая (на всех носителях) свыше 250 тыс. куб. м в сутки.

Использование гидробиологических систем помогает решать целый ряд проблем социально-экономического характера:

  • Очистка загрязненных морских вод, в том числе при низких концентрациях нефтепродуктов, когда невозможно или малоэффективно использование традиционных способов очистки акватории.
  • Оздоровление акваторий рекреационного и хозяйственного использования.
  • Повышение качества морепродуктов, создание участков спортивного рыболовства.

Мобильность предлагаемой конструкции допускает размещение в непосредственной близости от источника загрязнения (например, нефтяного терминала, вблизи сброса канализационных и ливневых стоков, в районах дноуглубительных работ и т.д.), создавая, тем самым, искусственный барьер-фильтр на пути возможного распространения нефти и нефтепродуктов по всей акватории водоема.

Гидробиологические системы не требуют больших расходов на их создание и эксплуатацию.

Состав отдела

IMG_5913С 1965 по 2015 гг. отдел возглавлял д.б.н. профессор Олег Глебович Миронов.

С мая 2015 г. заведующим отделом является к.б.н. Сергей Викторович Алёмов.

За 50 лет функционирования отдела создана школа морских санитарных гидробиологов – защищены 1 докторская и 22 кандидатские диссертации, обладатели которых работают не только в отделе, но и в ряде стран ближнего зарубежья. Сейчас в отделе морской санитарной гидробиологии работает 14 человек, включая 1 доктора и 7 кандидатов наук, четверым из которых от 28 до 34 лет.

 

 

Сотрудники отдела:

  1. Алёмов С.В., зав. отделом, к.б.н. , с.н.с.
  2. Миронов О.Г., гл.н.с., д.б.н., профессор
  3. Осадчая Т.С., с.н.с., к.б.н. , с.н.с.
  4. Соловьёва О.В., с.н.с., к.б.н.
  5. Бурдиян Н.В., н.с., к.б.н.
  6. Дорошенко Ю.В., н.с., к.б.н.
  7. Тихонова Е.А., н.с., к.б.н.
  8. Миронов О.А., н.с., к.б.н.
  9. Гусева Е.В., м.н.с.
  10. Муравьёва И.П., м.н.с.
  11. Витер Т.В., м.н.с.
  12. Волков Н.Г., вед. инж.
  13. Короткова А.В., вед. инж.
  14. Захарченко Д.А., вед. инж.

Основные направления исследований

  • Взаимодействия морских организмов и их сообществ с загрязнением
  • Влияние загрязнений на морские организмы
  • Роль морских организмов в процессах самоочищения и улучшения качества морской среды
  • Биомониторинг морских акваторий
  • Разработка и внедрение систем гидробиологической очистки морской воды и оздоровление прибрежных акваторий

 

Исследования по основной бюджетной теме

С 2015 г. отдел выполняет тему НИР «Создание методов и технологий оперативного контроля экологического состояния биоты, оценки и прогноза качества морской среды»

Раздел: Разработка интегрального показателя качества морской среды и методов гидробиологической санации и мелиорации прибрежных акваторий Азово-Черноморского региона

 

Основные публикации

Миронов О.Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяными углеводородами / Гидрометеоиздат. – 1985. – 127 с.

Биологические аспекты нефтяного загрязнения морской среды / Миронов О.Г. и др.; Под общ. ред. Миронова О. Г. – Киев: Наук. думка. – 1988. – 248 с.

Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Дивавин И.А. Санитарно-биологические исследования в Черном море // Санкт-Петербург:Гидрометеоиздат. – 1992. – 115 с.

Микромир в морских санитарно-гидробиологических исследованиях / Миронов О.Г. и др.; Под общ. ред. Миронова О. Г. – Севастополь: МАНУСКРИПТ.- 1995.- 95с.

Миронов О.Г., Матишев Г.Г., Павлова Л.Г., Ильин Г.В., Щекатурина Т.Л., Петров В.С. Химические процессы в экосистемах Северных морей //Аппатиты РАН, Кольский научный центр. – 1997. –404 с.

Алемов С. В. Nereis /Hediste/ diversicolor: физиология, биология, экология в условиях антропогенного загрязнения / Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. – 2000. – 96 с.

Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Алемов С.В. Санитарно-биологические аспекты экологии севастопольских бухт в ХХ веке / Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003, — 185 с.

Миронов О.Г., Алемов С.В., Осадчая Т.С., Рубцова С.И., Соловьёва О.В., Дорошенко Ю. В, Гусева Е. В., Миронова Т. О., Муравьева И. П., Тихонова Е. А., Енина Л. В., Бурдиян Н. В., Попова Л. А., Алифанова Д. А., Волков Н. Г. Санитарно-биологические исследования в прибрежной акватории региона Севастополя / Под общей ред. О. Г. Миронова, НАН Украины, ИнБЮМ, Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. — 2009. — 192 с.

Oil spill accident in the Kerch Strait in November  Edited by Alexander Korshenko, Yuriy Ilyin, Violeta Velikova. Black Sea Commission Publications 2011. – Moscow, Nauka, 2011.  – Subchap. 6.1-6.3, Сhap. 8. –  P. 109-129, P. 130-151, P. 152-160, P. 185-213.

Eremeev V.N., Boltachev A.R., Aleksandrov B.G., Alyomov S.V., Zagorodnya Yu.A., Karpova E.P., Manzhos L.A., Gubanov V.V. Biological diversity of the coastal zone of the Crimean peninsula: problems, preservation and restoration pathways. NAS Ukraine, Institute of Biology of the Southern Seas. — Sevastopol, 2012. — 92 p.