Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 1.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 1. С. 78-87. DOI : https://doi.org/10 .21443/1560-9278-2023-26-1-78-87 Введение В современных условиях усиления антропогенной нагрузки на экосистему прибрежных зон моря, в том числе у берегов Крыма, возрастает актуальность оценки состояния сообществ планктона и бентоса. Одной из групп экологически наиболее опасных техногенных поллютантов являются тяжелые металлы, в частности медь, соединения которой накапливаются в донных отложениях, особенно в прибрежных и портовых акваториях. Ежегодно в водоемы с коммунальными и промышленными стоками поступает до 90 тыс. т меди (Miazek et al., 2015). Значительная доля медьсодержащих поллютантов присутствует в противообрастающих красках-биоцидах, которыми покрывают днища судов и различные гидротехничекие объекты (Burgess et al., 2009; Crespo et al., 2013; Неврова и др., 2015). Значимость соединений меди как в биогеохимических циклах в морской среде, так и в метаболизме гидробионтов определила выбор сульфата меди в качестве модельного токсиканта для экспериментов. В повышенных концентрациях ионы меди становятся остротоксичными для большинства морских и пресноводных гидробионтов, относясь к наиболее экологически опасным веществам, наряду с ионами Hg, Cd, Pb и Zn (Проблемы химического загрязнения..., 1985; Принципы и методы..., 2016). В микроколичествах ионы меди являются необходимыми для гидробионтов эссенциальными элементами и играют ключевую роль в физиологических процессах в клетках водорослей (азотный обмен, перенос электронов в дыхательной цепи митохондрий), а также входят в состав активных центров многих ферментов (пластоцианин, цитохром оксидаза, аскорбатоксидаза, супероксиддисмутаза и др.) (Levy et al., 2007; Принципы и методы ..., 2016; Miazek et al., 2015). Величина предельно допустимой концентрации (ПДК) соединений меди для морских донных осадков неизвестна, а для водных масс таковое значение принято равным 5 мкгл -1. Отметим, что содержание меди в прибрежных морских акваториях может составлять 50-100 мкг л -1 (Маркина и др., 2019). Для бентосных диатомовых более значимым является содержание меди не в водных массах, а в донных отложениях, поскольку рыхлые грунты интенсивно аккумулируют поллютанты, а клетки микроводорослей либо прикрепляются к поверхности субстрата, либо обитают в его толще. В рыхлых грунтах черноморских акваторий содержание меди может достигать 0,4-11,2 мкг г -1 (Овсяный и др., 2003), а в закрытых и полузакрытых бухтах, загрязненных техногенными поллютантами - до 20-37 мкг г -1 сухого осадка (Петров и др., 2004; Burgess et al., 2009). Вследствие этого медь, наряду с другими тяжелыми металлами в донных осадках, относится к ключевым факторам, оказывающим значимое влияние на структуру таксоцена и пространственное распределение донных диатомовых на илистых грунтах в техногенно загрязненных морских акваториях (Петров и др., 2003; 2005; Неврова и др., 2015). К настоящему времени накоплены данные по оценке воздействия соединений меди на морские микроводоросли, но в подавляющем большинстве они основаны на использовании планктонных форм (благодаря относительной простоте их учета в ходе экспериментов) (Cid et al., 1995; Маркина и др., 2011; Crespo et al., 2013; Leung et al., 201 7). В то же время бентосные диатомовые, в силу тесной приуроченности к субстрату и относительно малой подвижности, более объективно реагируют на степень загрязнения среды обитания. В связи с этим оценка изменений физиологических параметров донных диатомовых (рост клеток, размножение, количественное развитие популяций) под воздействием различных поллютантов с большей надежностью может отражать влияние неблагоприятных экологических факторов по сравнению с планктонными видами (Маркина, 2009; Неврова и др., 2015; Романова и др., 2017). Указанные особенности определяют актуальность расширения исследований бентосных диатомовых как тест-объектов при опосредованной оценке качества морской среды (Филенко и др., 2007; Markina et al., 2006; Маркина, 2009; Anantharaj et al., 2011; Принципы и м ет оды ., 2016; Романова и др., 2017). Результаты оценки реакции планктонных водорослей Cylindrotheca closterium, Ditylum brightwellii, Phaeodactylum tricornutum, Porphyridium purpureum и др. на воздействие Cu2+ выявляют выраженную специфичность пороговой резистентности для различных видов (Florence et al., 1986; Cid et al., 1995 ; Rijstenbil et al., 2002; Markina et al., 2006; Маркина и др., 2011; 2019). Выбор для эксперимента диатомовой водоросли Thalassiosira excentrica Cleve 1903 обусловлен следующими причинами: крупный размер клеток, что облегчает их учет при фотофиксации и оценке прижизненного состояния; сравнительная простота при культивировании; высокая скорость вегетативного размножения и бенто'-планктонный образ жизни. Ранее нами была подтверждена статистическая значимость (p < 0,05) результатов оценки равномерности распределения клеток данного вида в экспериментальном сосуде и показателей развития микроводорослей на основе анализа небольшого количества полей зрения (Петров и др., 2020). Целью работы является определение пороговой концентрации ионов меди для выживания и прироста численности клеток клоновой культуры морской бентосной диатомовой водоросли T. excentrica и степени пригодности данного вида в качестве перспективного тест-объекта для экотоксикологии. 79