Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 2.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 2. С. 253-260. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-2-253-260 УДК 57.(022 + 084.5); 581.(1 + 6) И. В. Рыжик, М. В. Макаров Физиологическое состояние Fucus vesiculosus L. Баренцева моря при длительном нахождении в воздушной среде Увеличение антропогенной нагрузки на экосистемы обусловило необходимость проведения мероприятий, направленных на очищение окружающей среды и восстановление нарушенных биоценозов. Для очистки морской среды от тяжелых металлов, радионуклидов, нефтепродуктов предложено использовать плантации- биофильтры, биологической составляющей которых являются водоросли-макрофиты. В качестве наиболее подходящих объектов определены фукусовые водоросли, в частности Fucus vesiculosus, поскольку они обладают высокой сорбционной активностью по отношению к тяжелым металлам, радионуклидам, способны включать нефтяные углеводороды в процесс метаболизма. При исследовании физиологических особенностей растений с помощью стандартных методов (определение фотосинтетической активности, содержания фотосинтетических пигментов, относительного содержания воды) выявлена способность F . vesiculosus выдерживать длительное нахождение в воздушной среде. В ходе эксперимента водоросли помещали на сетку, скручивали в рулон, который обматывали брезентом (для предотвращения высыхания растений), и устанавливали в разных экспериментальных условиях при постоянной (8 °С) и переменной (7-19 °С) температурах. Водоросли сохраняли фотосинтетическую способность в течение 30 дней; через 20 дней наблюдалось снижение интенсивности фотосинтеза по сравнению с контрольными растениями; после эксперимента F . vesiculosus восстанавливали уровень фотосинтетических процессов в течение одних суток. Общее содержание хлорофиллов и соотношение Chl А / Chl C в течение эксперимента не изменялись, что также свидетельствует об устойчивости фотосинтетического аппарата растений. Показано, что F. vesiculosus при нахождении в условиях, обеспечивающих сохранение влаги в талломах не менее 55 %, в течение 30 дней способны сохранять физиологическую активность. Эта способность расширяет возможности использования F . vesiculosus в качестве объекта санитарной аквакультуры; возможно предварительное строительство модулей плантаций-биофильтров и их длительная транспортировка. Ключевые слова: Fucusvesiculosus, санитарнаяплантация-биофильтр, биоремедиация, загрязнениенефтепродуктами, Баренцевоморе. Введение В настоящее время увеличивающаяся антропогенная нагрузка на экосистемы обусловила необходимость проведения мероприятий, направленных на очищение окружающей среды и восстановление нарушенных биоценозов. Актуальной проблемой, предваряющей проведение подобных мероприятий, является подбор средств и методов, безопасных для окружающей среды. В ходе проведенных исследований установлен наиболее подходящий способ - биоремедиация, т. е. очистка среды с помощью биологических объектов, в основном микроорганизмов [1-3]. Также возможно применение сорбентов, изготовленных из природных материалов [4-6]. Для очистки морской среды от тяжелых металлов, радионуклидов, нефтепродуктов предложено использовать водоросли-макрофиты в качестве основных компонентов плантации-биофильтра [7-10]. Наиболее подходящими объектами были определены бурые водоросли, поскольку они обладают высокой сорбционной активностью по отношению к тяжелым металлам, радионуклидам, способны включать нефтяные углеводороды в процесс метаболизма [11-13]. Самым устойчивым из фукусовых водорослей является F . vesiculosus [14]. При разработке плантаций-биофильтров одной из задач является создание определенного пула отдельных мобильных секций с возможностью их транспортировки к местам постановки. Для решения данной задачи необходимо определение оптимальных и возможных условий, а также длительности периода, в течение которого водоросли могут находиться вне водной среды без потери жизнеспособности и функциональной активности. Целью данной работы было определение максимальной продолжительности нахождения талломов F . vesiculosus в безводных условиях посредством оценки физиологического состояния растений (функционального состояния модулей плантации-биофильтра). Материалы и методы Экспериментальные работы проводили в июле - августе 2015 и 2017 гг.; использовали талломы Fucus vesiculosus длиной 20-25 см, имеющие 6 -8 дихотомических ветвлений; при отборе водорослей не учитывали наличие рецептакулов. Растения закрепляли на сетчатом полотне, которое применяли в качестве основы для отдельной секции плантации [15], скручивали и заворачивали в брезентовую ткань для снижения потерь влаги, формируя рулон. Рулоны находились в термостатированном помещении при температуре 8 °С (регулируемые условия) и на улице под навесом (для защиты от прямых солнечных лучей), где наблюдались перепады температур от 7 до 19 °С (нерегулируемые условия). Рулоны периодически 253