всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Биофизические параметры и многоэлементный состав фитопланктонных сообществ Черного моря в прибрежной зоне Крыма

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 8 за 2015 год, стр. 11-20.
Рубрика: Вопросы экологии

 

Нехорошков П.С. инженер, сектор нейтронного активационного анализа и прикладных исследований Лаборатории нейтронной физики, Объединенный институт ядерных исследований
Фронтасьева М.В. кандидат физико-математических наук, руководитель сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований Лаборатории нейтронной физики, Объединенный институт ядерных исследований
Токарев Ю.Н. доктор биологических наук, профессор, заведующий отделом биофизической экологии, Федеральное Государственное бюджетное учреждение науки «Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН», Севастополь

Аннотация:
Цель работы - исследование функционального состояния фитопланктонных сообществ с учетом элементного состава по их биофизическим параметрам. Были измерены биолюминесцентная энергия при химической стимуляции, относительная переменная флуоресценция, а также определены концентрации 46 элементов для фитопланктонных проб в акватории г. Севастополя в летний период 2013 г.
Биолюминесцентная энергия при химический стимуляции и относительная переменная флуоресценция измерялись для живых фитопланктонных проб на отдельных приборных комплексах («Свет» и двухвспышечном флуориметре). Элементные концентрации определялись после концентрирования на бумажные фильтры с помощью инструментального нейтронного активационного анализа.
С помощью анализа биолюминесценции и флуоресценции фитопланктона в прибрежной зоне акватории г. Севастополя показано, что максимальные значения биолюминесцентной энергии при химической стимуляции и активности фотосинтеза по параметру флуоресценции Fv/Fm характерны для фитопланктона с массовым присутствием клеток <50 мкм и определялись активизацией комплекса родов Sceletonema, Chaetoceros, а также значительным вкладом Protoperidinium, Neoceratium в общую численность клеток. Исследованы коэффициенты биологического накопления (Kb), уровни отношений концентраций элементов к терригенному маркеру (El> Предположили, что повышенное накопление элементов Ti, Cr, Ni, Cu, Ag фитопланктоном на мелководных станциях связано с терригенными потоками веществ, которые переносятся с атмосферными осадками.
По биофизическим параметрам жизнедеятельности фитопланктона были выделены зоны с различным функциональным состоянием его сообществ. Наиболее высокие показатели функционального состояния наблюдались в промежуточных зонах между глубоководной и мелководной областями, и они также находились в прямой зависимости от таксономического состава и обилия активных биолюминесцентов и фотосинтетиков из родов Protoperidinium и Neoceratium. Данные по элементному составу фитопланктона отражают особую геохимическую обстановку прибрежной части Севастопольского региона с характерным гидрохимическим режимом бухтовых акваторий.

Ключевые слова: биолюминесценция, нейтронный активационный анализ, фитопланктон, флуоресценция, Черное море

Ссылка для цитирования:
Нехорошков П.С. , Фронтасьева М.В. , Токарев Ю.Н. Биофизические параметры и многоэлементный состав фитопланктонных сообществ Черного моря в прибрежной зоне Крыма // Вода: химия и экология. — 2015. — № 8. — c. 11-20. — http://watchemec.ru/article/27469/

Литература:
1. Романов А.С. Влияние физико-химических характеристик донных осадков на распределение микроэлементов на примере бухт Севастополя (Чёрное море) / А.С. Романов, Н.А. Орехова, О.Г. Игнатьева, С.К. Коновалов, Е.И. Овсяный // Экология моря. 2007. № 73. С. 85-90.
2. Брянцева Ю.В. Изменчивость структурных характеристик фитопланктона в Черном море. Автореферат дис. канд. биол. наук. Севастополь. 2000. 21 с.
3. Серикова И.М. Особенности сезонной динамики структуры поля биолюминесценции и её сопряжённость с параметрами динофлагеллят / И.М. Серикова, Ю.В. Брянцева, В.И. Василенко // Морской экологический журнал. 2013. № 12 (4). С. 87-95.
4. Котелевцев С.В. Эколого-токсикологический анализ растительных сообществ в водных экосистемах / С.В. Котелевцев, Д.Н. Маторин, А.П. Садчиков. М.: Альтекс, 2012. 185 с.
5. Heimann K., Matuszewski J. M., Klerks P. L. Effects of metals and organic contaminants on the recovery of bioluminescence in the marine dinoflagellate Pyrocystis lunula (Dinophyceae) / Heimann K., Matuszewski J. M., Klerks P. L. // J. Phycol. 2002. № 38 (3). P. 482-492.
6. Токарев Ю.Н. Влияние антропогенного загрязнения на биолюминесценцию одноклеточного планктона / Ю.Н. Токарев, П.В. Евстигнеев // В кн. Микроводоросли Черного моря: проблемы сохранения биоразнооб-разия и биотехнологического использования. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. С. 414-429.
7. Виноградова З.А. Химический элементарный состав планктона Черного, Азовского и Каспийского морей / З.А. Виноградова, Т.А. Петкевич // Биохимия морских организмов. Киев: Наукова думка. 1967. С. 27-45.
8. Рожанская Л.И. Микроэлементы в планктоне и рыбах западной части Черного моря // Экология моря. 1983. № 12. С. 22-30.
9. Саенко Г.Н. Металлы и галогены в морских организмах. М.: Наука. 1992. 200 с.
10.Токарев Ю.Н. Основы биофизической экологии гидробионтов. Севастополь: ЭКОСИ- Гидрофизика, 2006. 342 с.
11. Фронтасьева M.В. Нейтронный активационный анализ в науках о жизни // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2011. № 42 (2). С. 635-714.
12. Дмитриев А.Ю. Автоматизация количественного определения содержания элементов в образцах методом нейтронного активационного анализа на реакторе ИБР-2 в ЛНФ ОИЯИ / А.Ю. Дмитриев, С.С. Павлов // Письма в ЭЧАЯ. 2013. Т. 10. № 1 (178). С. 58-64.
13. Li Yuan-Hui. Distribution patterns of the elements in the ocean: A synthesis // Geochim. Cosmochim. Ac. 1991. № 55 (11). P. 3223-3240.
14. Quevauviller P. Certified reference material (CRM 414) for the quality control of trace element analysis in plankton / Quevauviller P., Vercoutere K., Muntau H., Griepink B. // Fresen. J. Anal. Chem. 1993. № 345 (1). P. 12-17.
15. Рябинин А.И. Изменчивость полей концентраций микроэлементов и стронция в морских водах у Южного берега Крыма в 2002–2007 годах / А.И. Рябинин, Ю.А. Мальченко, Л.В. Салтыкова, Е.А. Данилова, С.А. Боброва // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 2. С. 43-56.
16. Nozaki Y. A fresh look at element distribution in the North Pacific Ocean // EOS Transactions. 1997. № 78. P. 221-221.
17. Рябинин А.И. Состояние химико-микробиологического загрязнения биосферы региона Севастополя с атмосферными осадками и аэрозолями в период 2008–2010 гг. / А.И. Рябинин, Л.Л. Смирнова, С.А. Боброва, В.Ю. Еркушов, Е.А. Данилова, Ю.А. Мальченко, Н.А. Андреева // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту. 2011. № 260. С. 208-234.
18. Kłos A. Application of enrichment factor (EF) to the interpretation of results from the biomonitoring studies / Kłos A., Rajfur M., Wacławek M. // Ecol. Chem. Eng. S. 2011. № 18 (2). P. 171-183.
19. Leonova G.A. Concentration of chemical elements by zooplankton of the White Sea / Leonova G.A., Bobrov V.A., Bogush A.A., Bychinskii V.A. // Oceanology. 2013. № 53 (1). P. 54-70.