Вестник МГТУ. 2016, №1.2.

Капков В. И. и др. Биоремедиация морских прибрежных экосистем… 286 УДК 574.6:626.88(262.5) В. И. Капков, Е. В. Шошина, О. А. Беленикина Биоремедиация морских прибрежных экосистем: использование искусственных рифов V. I. Kapkov, E. V. Shoshina, O. A. Belenikina Bioremediation of marine coastal ecosystems: Using artificial reefs Аннотация. Изучено формирование биотического сообщества на искусственном рифе в прибрежных водах северо-восточного района Черного моря. Подробно исследованы стадии колонизации субстрата гидробионтами в зависимости от материала, времени и глубины размещения рифа. Колонизация рифа гидробионтами представляет собой типичную экологическую сукцессию развития сложного биотического сообщества. Установлено, что через 2–3 года на искусственном рифе резко возрастает видовое разнообразие, биомасса гидробионтов и биоценоз рифа становится мощным биофильтром, участвующим в процессе самоочищения среды. Полученные результаты о функционировании рифового биоценоза могут служить основой для использования искусственных рифов в биологической очистке воды в прибрежной зоне моря. Abstract. The development of the biotic community on the artificial reefs in the coastal zone of the northeast Black Sea region has been studied. Colonization stages of the artificial reefs by hydrobionts depended on substance, time and depth of reef construction have been considered. Reef colonization by fouling organisms is a biotic primary succession of the benthic mature community. It has been found that in 2–3 years on an artificial reef species diversity and biomass of aquatic organisms rise sharply and reef biocenose becomes a powerful biofilter involved in the process of environment self-purification. The results of the functioning of the reef biocenose can serve as a basis for using artificial reefs in biological treatment of water in the coastal zone. Ключевые слова: биоремедиация, прибрежные экосистемы, искусственные рифы, рифовый биоценоз, биофильтрация, биологическая очистка, Черное море. Key words: bioremediation, coastal ecosystems, artificial reefs, reef biocenosis, biofiltration, biological purification, the Black Sea. Введение Одной из основных задач при проведении экологического мониторинга морских прибрежных экосистем, наряду с оценкой и прогнозом их состояния, является биоремедиация нарушенных биоценозов. Это относится в первую очередь к биотическим сообществам, подверженным воздействию антропогенного фактора. В экологической реконструкции с целью оптимизации процесса развития и их устойчивости особенно нуждаются бентосные сообщества как наиболее уязвимые при загрязнении прибрежных вод [1]. Известно, что устойчивость экосистемы к воздействию антропогенного фактора обеспечивается на разных уровнях ее организации в соответствующих временных масштабах. Наиболее надежный способ восстановления экосистемы состоит в изменении условий среды, вызвавших нарушения, что в большинстве случаев осуществить практически нереально. Поэтому чаще предпринимаются попытки воздействовать на биотическое сообщество путем восстановления его структуры и видового разнообразия, поскольку сложно организованные биоценозы требуют меньше энергии на поддержание их структуры. Причем с ростом видового разнообразия в сообществе резко возрастает объем биологической информации и, соответственно, устойчивость экологической системы в целом [2; 3]. В прибрежных морских экосистемах основными первичными продуцентами органического вещества являются бурые, красные и зеленые многоклеточные водоросли, обеспечивающие бентосное сообщество органическим веществом, поскольку доля фитопланктона в производстве продукции в прибрежной зоне моря ниже [4]. Водоросли донных фитоценозов в процессе трансформации солнечной энергии изымают из среды и аккумулируют многие химические элементы, включая многие ксенобиотики, и участвуют в биологической очистке воды [5]. Развитие донных фитоценозов в прибрежной зоне моря зависит прежде всего от наличия твердого субстрата, необходимого для прикрепления водорослей, и движения водной массы, которая удаляет продукты обмена и доставляет вещества, необходимые для функционирования биотического сообщества. Для увеличения площади субстрата для роста водорослей в литоральной зоне моря сооружаются искусственные рифы (ИР). Они создаются с целью восстановления деградированных донных сообществ, увеличения биологической продуктивности и интенсификации процессов очистки воды в местах сброса сточных вод предприятий рыбного хозяйства, в акваториях, используемых для аквакультуры, и рекреационных зонах морей. Бентосные микро- и макроводоросли водоросли одними из первых заселяют ИР, подготавливая среду для последующего