В последние десятилетия в области контроля качества воды большое внимание уделяется биологическим методам. Не смотря на относительную дешевизну методов, возможность повсеместного использования данные исследования наиболее полно дают характеристику водоему, как месту обитания живых организмов и позволяют дать рекомендации по использованию воды. В данной работе описываются географические характеристики озера Михайловское Тверской области, приводятся исторические факты, дается характеристика антропогенной нагрузки, производится видовое определение микроорганизмов, обитающих в озере с помощью колонки Виноградского.

Ключевые слова: колонка Виноградского, акватория, аэробная, анаэробная фракция, микроскопирование, микрорис.

In recent decades, much attention has been paid to biological methods in the field of water quality control. Despite the relative cheapness of the methods and the possibility of widespread use, these studies most fully characterize the reservoir as a habitat for living organisms and make it possible to make recommendations on the use of water. This paper describes the geographical characteristics of Lake Mikhailovskoye in the Tver region, provides historical facts, characterizes anthropogenic stress, and provides a species definition of microorganisms living in the lake using the Vinogradsky column.

Keywords: Vinogradsky column, water area, aerobic, anaerobic fraction, microscopy, micrography

Озеро Михайловское находится в Бологовском районе Тверской области, приблизительно в 30 км от города Бологое. Оно имеет вытянутую форму и поросшие лесом берега, а также несколько маленьких островов, самые крупные из которых — остров Любви и остров Разлуки.

Максимальная глубина озера — до 50 м, оно является проточным, Озеро Михайловское, Большое и Малое Искровно образуют каскад, связанный рекой Березайкой. Водоёмы, входящие в цепочку Валдайских озёр, имеют воду красноватого торфяного оттенка с прозрачностью до 2–3 м. На Михайловском практически везде берега отвесно уходят в воду. Северные берега озера заболочены, южные имеют холмистый рельеф. Общая площадь открытой водной глади составляет приблизительно 2,1 квадратных километра, скорость течения воды — 0,3 м/мин. [1]

В непосредственной близости к озеру расположились небольшие сельские поселения и садоводства, так что отдых на озере Михайловское востребован, прежде всего, среди дачников и местных жителей. Здесь имеются неплохие условия для рыбной ловли, водных прогулок на лодках, а также для семейных и дружеских пикников на свежем воздухе. Также местные жители часто использую воду для бытовых нужд: полив огорода, питье для домашних животных и т. д.

Возле деревни Михайловское расположен гостинично-туристический комплекс «Киногородок», построенный для проведения съемок исторических фильмов. Он же используется как дом отдыха. На Михайловском озере можно заняться подводной охотой, рекреационным и поисковым дайвингом, арендовать лодки и сап-доски, рыбалкой. [2]

По озеру осуществляли сплав леса, из-за которого дно засорено бревнами. Вокруг ранее существовало большое количество сельскохозяйственных предприятий, большая часть которых на сегодняшний день ликвидирована. Улучшилось качество воды и после отмены использования жидкотопливных ракет, так как грунтовые воды больше не загрязнялись гиптилом. [3] Сейчас Михайловское — скорее как дачный поселок. Летом сюда съезжаются десятки, людей. Антропогенная нагрузка резко возрастает, особенно стихийно появляющиеся свалки, кострища.

В 1970–80 гг. интенсивно развивалось сельское хозяйство: льняные поля, коровники, птичники. В настоящее время существуют небольшие подворья, и вода до сих пор используется для полива огородов. Использовать озеро в качестве места водопоя скота запрещено. [8]

Но вырубка лесов вокруг озера продолжается и наносит вред экологии. Вокруг озера находятся жилые и хозяйственные постройки, сельскохозяйственные объекты, пусть их воздействие меньше, чем в Советский период, однако все равно присутствует. Местное население активно отдыхает на территории озера, использует воду для бытовых нужд. Еще вода используется заводами ЖБИ и ФГУП-75, после использования вновь попадает в озеро.

В связи с этим, мы решили исследовать видовой состав микроорганизмов о. Михайловское с помощью колонки Виноградского.

Михайловское озеро относится к Верхнемстинскому озёрному бассейну. В административных границах в него входят Бологовский, частично Вышневолоцкий, Удомельский районы Тверской области, а также Валдайский район Новгородской области. Верхнемстинский район выделяется тем, что здесь проходит главный водораздел рек Волжского и Балтийского бассейнов, а также пролегает граница Московского и Ленинградского артезианских бассейнов. [3] Питание озер: талыми водами в весенний период, дождевое в летне-осенний, и увеличившаяся в последние годы доля подземных притоков. Согласно схеме Верхнемстинского бассейна озеро Михайловское относится к бассейну реки Березайка, но следует отметить, что на главном русле реки расположена целая цепь озер: Сомино, Холмское, Михайловское, Большое и Малое Искровно Для большей части территории бассейна характерен холмисто-моренный тип рельефа, интересующиее нас озеро карстовой природы. Имеет ледниковое происхождение. [3,4] Расположено на территории Валдайской возвышенности

Климат умеренный континентальный. Среднегодовая температура воздуха — 4,8 °C. Среднегодовое количество осадков до 800 мм в год. Вокруг озера хвойно-широколиственные леса. [6] Фактически данную зону можно назвать зоной перехода от южной части тайги к зоне смешанных лесов. GPS-координаты: 57.844608, 33.627184.

Рис. 1. Михайловское озеро

Из растений, обитающих близко к Михайловскому озеру, чаще всего встречаются ель европейская и сосна обыкновенная. На заболоченных берегах произрастают заросли ольшанника, рогоза. Также встречаются березняки, см. фотографию № 1. Из рыб в озере обитают гольян, горчак, елец, краснопёрка, лещ, озёрная форель, окунь, плотва, подуст, ротан, судак, хариус, щука, язь, ёрш. [7] Из амфибий часто можно заметить ужа и гадюку, травяную лягушку.

Для исследований микроорганизмов часто используют колонку Виноградского- изобретение русского ученого Сергея Николаевича Виноградского (конец XIX века). Виноградский использовал высокий стеклянный цилиндр, на дно которого помещал гниющие корневища водного растения сусака (Butomus limosa), добавлял небольшое количество гипса (CaSO4) и заливал доверху водой. Развитие микроорганизмов, образующих сероводород, приводило к появлению градиента его концентрации и созданию локальных условий, благоприятных для развития серной бактерии рода Beggiatoa, послужившей Виноградскому моделью для открытия хемосинтеза. [5]

Колонки могут отличатся составом питательной среды, но чаще используется следующая модификация: дно колонки заполняют илом из исследуемого водоема, помещают источник кальция, серы (фильтровальная бумага, гипс и т. д.) и заполняют водой из этого самого водоема, закрывают крышкой и устанавливают недалеко о окна. В таком состоянии колонка простоит от месяца до нескольких лет. В дальнейшем возможно наблюдать разрастание определенных сообществ и даже сукцессию. Растут пурпурные и зелёные серобактерии, увеличивается количество сульфатредукторов, а в верхней трети колонки растут цианобактерии и водоросли. [5]

Исследование проводится с использованием колонки Винорадского для выращивания микроорганизмов, микроскопирование проводится с помощью микроскопа MicroLife ML-12–1.3, съемка образцов произведена штатной камерой 1,3mpix.

Забор пробы был осуществлен 19.10.2024 года. Температура не опускалась ниже 6 градусов, однако большинство теплолюбивых водорослей к этому времени затормаживают жизненные процессы. Были взяты ил и вода (рис. 2).

Из различных литературных источников было выявлено, что для нормального функционирования колонки необходимо добавить источники углерода и серы.

Рис. 2. Забор пробы

В качестве источника серы использовался яичный желток, в качестве источника углерода — нарезанная газета. Источники серы, углерода и ил смешивали, заполняли этой смесью треть колонки. Далее колонка заполнялась водой из этого же озера и закрывалась крышкой. Колонка отстаивалась в течение 32 дней в теплом, светлом месте. К 32-му дню было выявлено разделение микросодержимого на две фракции, фотосинтезирующие организмы в верхней трети и пурпурные бактерии во второй трети колонки.

На 32-й день отстаивания из нескольких мест в колонке были взяты пробы для микроскопического исследования. Микроскопирование проводили с помощью учебного микроскопа MicroLife ML-12–1.3 с максимальным увеличением 1280х, съемка образцов произведена штатной камерой данного микроскопа с разрешением 1,3mpix. У исследованных микропрепаратов был исследован видовой состав.

В образцах встречалось большое количество зеленых эвглен, которые хорошо размножаются в условиях избытка органического питания. Они способны к фотосинтезу, однако при осмотре микропрепаратов было отмечено, что эвглены охотно переходят к гетеротрофному питанию, нападая на более мелких сородичей (рис. 3, 4).

Рис. 3, 4. Зеленые эвглены

Был обнаружен четырехклеточный ценобий представителя рода гониум (рис. 5)

Рис. 5. Гоний

Многообразие диатомовых действительно велико. Одними из первых в объектив попала Диатомея Навикула. Навикула означает «лодочка», именно такую форму имеет данный организм (рис. 6). Более вытянутая Диатомея Пиннулярия (рис. 7).

Рис. 6. Диатомея Навикула

Рис. 7. Диатомея Пиннулярия

Рис. 8. Хлорелла

Была обнаружена хлорелла. Тем более интересно было бы определить является ли она частью выращиваемых в целях очистки организмов, так как по течению реки Березайка то и дело отправляются жалобы в Росприроднадзор и региональную прокуратуру. Экоактивисты часто, не информируя надзорные органы, самостоятельно выпускают хлореллу для очистки в небольшие запруды и водоемы.

Учитывая историю Михайловского озера: переработка льна, сплав деревьев, попытка схоронить ценную утварь на дне, наличие небольших сельскохозяйственных объектов в настоящее время, слив воды после использования на производстве, вырубку леса вокруг, процессы естественного отмирания фауны и флоры обнаружение сапробионтов не стало удивительным. По нашим наблюдением это была Лазиосфера спермоидная относящаяся к гельминтосфериевым (рис. 8).

Рис. 9. Микроскопические грибы

Из облигатные анаэробов были обнаружены пурпурные серобактерии. Следует отметить, что это в основном водные микроорганизмы, обитающие обычно в бескислородных водах с сероводородом, куда проникает свет (рис. 10). В нашем случае в колонке Виноградского после отстаивания образовалось две четкие фракции аэробная с фотосинтезирующими микроорганизмами и анаэробная из пурпурных серобактерий.

Рис. 10. Пурпурные серобактерии

В результате исследования было определено видовое многообразие микроорганизмов озера Михайловское Бологовского района Тверской области. Исследованный видовой состав характерен для водоемов с большим содержанием органики, что может обуславливаться и естественными процессами, и антропогенным влиянием. Потенциально опасных организмов при данном исследовании выявлено не было, поэтому возможно отнести данный водоем к типу умеренно-загрязненных. Купание в нем возможно, также пригодна эта вода для бытового использования (полив растений). Однако при употреблении в качестве питья данную воду в обязательном порядке необходимо фильтровать и кипятить.

Литература:

1. Михайловское озеро. Режим доступа: https://dzen.ru/a/ZqFOPx2Rby8Y3FRO, дата обращения: 29.11.2024
2. Сайт отеля «Киногородок». Режим доступа: https://kinogorodok.ru/, дата обращения: 29.11.2024
3. П. И. Яковлев Условия формирования подземного стока на реках Верхнемстинского бассейна / Яковлев П. И. // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление.-2017. — С.51–65
4. И. В. Васильева Геоморфология центральной части Калининской области // Ученые записки МГУ. Вып. 23. География. М., 1938. С. 66–98.
5. Н. Н. Колотилова Вертикальные движения популяции фототрофных бактерий в лабораторном микрокосме/ Колотилова Н. Н.// Жизнь Земли.- 2022.-с.378–381
6. Сайт рувики, Михайловской поселение. Режим доступа: https://ru.ruwiki.ru/wiki/Михайловское_(Выползовское_сельское_поселение), дата обращения 28.12.2024
7. Сайт прогноза клёва рыбы. Режим работы: https://rybalku.ru/prognoz/ru/tver %20oblast/bologovsky %20district/ozero %20mikhaylovskoye, дата обращения: 28.12.2024
8. Информационный сайт: Режим работы: http://clubklad.ru/blog/article/1860/?ysclid=m5dud499o4926278284, дата обращения: 01.01.2025