Глава 3. Влияние нефтяных загрязнений на морские биоценозы

Негативное влияние нефтяной пленки на водную среду проявляется в следующем: задерживается проникновение солнечных лучей в толщу воды, что ослабляет процессы фотосинтеза; нарушается обмен теплоты и водяных паров между морем и атмосферой, что оказывает влияние на процессы, регулирующие климат и определяющие погоду; в воду попадают токсичные продукты нефти; не проникает атмосферный воздух (Кораблин А.В. с соавт., 2006).

Образуя на поверхности воды пленку, нефть нарушает дыхание гидробионтов, т.к. препятствует проникновению кислорода в толщу воды. Растворяющиеся в воде фракции нефти остро токсичны для подавляющего большинства гидробионтов. Опускающиеся на дно тяжелые фракции склеивают частицы грунта. При сильном загрязнении образуются зоны, практически лишенные жизни, если не считать развивающихся здесь в большом количестве нефтеокис-ляющих бактерий.

Острая токсичность нефти и ее продуктов связана с тем, что углеводороды легко смачивают поверхность гидробионтов и, проникая внутрь, растворяют липоидные фракции клеточных оболочек и мембран, разрыхляют их, изменяют их проницаемость. Разрушая липопротеидные комплексы, входящие в состав клеток, углеводороды изменяют физико-химическое состояние цитоплазмы и нарушают упорядоченность биохимических процессов. Имеются данные о резком воздействии нефти и ее продуктов на генетический аппарат гидробионтов, в частности на содержание в клетках РНК и ДНК. Уменьшение содержания ДНК и РНК у большинства водорослей, вероятно, связано с подавлением биосинтеза нуклеиновых кислот. Влияние нефтяного загрязнения на содержание ДНК и РНК отмечено и для беспозвоночных (Константинов А.С., 1986).

3.1. Влияние нефти на фитоценозы

Одноклеточные водоросли образуют первое звено в пищевых цепях океана, формируя биопродукционные характеристики морских экосистем. Поэтому отрицательное влияние загрязнения морской среды может выражаться в изменении объема первичной продукции и в нарушении структуры сообщества, когда чувствительные виды погибают и замещаются трофически менее ценными. Последнее сопровождается нарушениями переноса энергии и вещества в высшие трофические уровни. Практически все виды морского фитопланктона отличаются высокой чувствительностью к загрязняющим веществам и проявляют способность к интенсивному накоплению химических агентов.

Отрицательное влияние нефтяных углеводородов объясняется их липофильной природой, благодаря которой они легко проникают через липопротеидные клеточные барьеры водорослей, вызывая разбухание липидного слоя, разрыв клеточной оболочки, нарушения метаболизма и морфологии клеток.

Характерной чертой реагирования водорослей на присутствие загрязняющих веществ является стимуляция фотосинтеза при низких концентрациях токсичных веществ или его ингибирование при повышении концентрации. Стимулирующий эффект отмечается при концентрации нефтяных углеводородов 1-100 мкг/л. Повышение скорости фотосинтеза и деления растительных клеток объясняется как общей активизацией регуляторных физиолого-биохимических механизмов при малых дозах ядов, так и нарушением симбиотических взаимоотношений между клеткой и проживающими на ее поверхности бактериями, которые используют внеклеточные продукты метаболизма фитопланктона в качестве источника питания. Стимулирующее действие нефтепродуктов может быть связано с присутствием в них некоторых металлоорганических соединений, играющих роль стимуляторов роста клеток (Покусаев М.Н. с соавт., 2008).

Нефть оказываеттоксическое действие на фитопланктон в концентрациях 10^-3–10^-8 (замедление или прекращение деления клеток, снижение первичной продукции). В хронических опытах (70 дней) первичная продукция морского фитопланктона при концентрации нефтепродуктов 0,05-0,5 мг/л снижалась на 50%. Донные растения выдерживают концентрации нефти порядка 10^-5–10^-4 мг/л(Константинов А.С., 1986).