МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Академия экологии, морской биологии и биотехнологии

Отделение экологии

Кафедра общей экологии

Курсовая работа, 3 курс

Научный руководитель:

к. б. н., доцент кафедры общей

экологии ДВГУ, И. П. Безвербная

ЛЕТЯГИНА АЛЕНА ВАСИЛЬЕВНА

Владивосток

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1Микробиологические исследования переноса чужеродных микроорганизмов с судовым балластом

2Формы существования микроорганизмов в водных микробных сообществах, методы их анализа и количественного учета

3Сохранение и изменение патогенных свойств микроорганизмов в водной среде

ГЛАВА 2. Материалы и методы

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Одной из серьезных экологических проблем является проблема биологической инвазии. То есть вселение, несвойственных данной акватории, организмов в новые местообитания. Одним из способов попадания микроорганизмов в новые акватории осуществляется путем их сбрасывания с балластными водами. Чужеродные организмы могут перемещаться через океаны в водяном балласте судов, адаптироваться к новым условиям и в результате создавать значительные проблемы для морской среды, государственного имущества и здоровья человека. В забортной воде могут содержаться различные живые существа - от бактерий и мелких водорослей до моллюсков, медуз и даже небольших рыб. Эти живые существа попадают на борт судна в порту выгрузки, путешествуют вместе с судном на многие тысячи морских миль и сбрасываются за борт в порту погрузки.

Одним из путей попадания чужеродных морских организмов в акватории портов является транспортировка их с балластными водами. В частности это характерно и для портов города Владивосток. Природные воды могут загрязняться микроорганизмами кишечной группы (холерный вибрион, бациллы брюшного тифа, паратифов, дизентерии), лептоспирами (возбудителями инфекционной желтухи, водяной лихорадки), возбудителями туляремии, бруцеллеза, некоторыми вирусами (Коксаки, ЕСНО, полиомиелита, трахомы и др.). Следует отметить, что вредными могут являться в данных обстоятельствах не только возбудители инфекций, но и вполне мирные в своей нормальной среде обитания существа (Сагайдак, 2003).

Микроорганизмы обладают уникальной способностью к адаптации. Для них характерна высокая экологическая пластичность и способность сохранять свою жизнеспособность в широком диапазоне различных абиотических факторов - влажность, температура, органический состав, рН и др. (Бухарин, Литвин, 1997). Благодаря чему риск загрязнения акваторий портов возрастает. Микроорганизмы вступают в сложные отношения с другими обитателями экосистем. Отсюда их способность вырабатывать субстанции, которые называются «факторами патогенности». Борьба с переносом водных организмов с водяным балластом является большой и трудной задачей.

В настоящее время еще не приняты международные правила по контролю над переносом и внесением вредных водных и патогенных организмов посредством водяного балласта судов. Микроорганизмы, транспортируемые с балластными водами могут находиться в трех формах: в планктонной, в осадках и биопленках. Остается проблемой оценка количества и особенностей этих микроорганизмов. Методы отбора и микробиологического анализа балластных вод до сих пор недостаточно разработаны. Кроме того, в Приморье, где функционируют несколько крупных портов, деятельность которых связана с экспортом грузов, до сих пор не проводилось изучение переноса микроорганизмов с судовым балластом. В связи с этим актуальным является проведение поисковых микробиологических исследований для анализа ситуации с переносом микроорганизмов в балластных танках судов и подбор методик для выполнения последующих масштабных мониторинговых исследований.

Поэтому целью курсовой работы было: подобрать методы и провести микробиологический анализ балластных вод, отобранных на судах, работающих на наиболее интенсивных судоходных линиях. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

) изучить существующие методы оценки численности и состава планктонных микробных сообществ, сообществ осадков и биопленок, в которых могут существовать микроорганизмы в балластных танках судов;

) проанализировать литературные данные о микробиологических исследованиях проб из балластных танков судов;

) изучить известные факты и условия проявления микроорганизмами, изолированными из водной среды, патогенных свойств;

) выполнить микробиологический анализ проб балластной воды и составить коллекцию штаммов для последующих исследований.

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1 Микробиологические исследования переноса чужеродных микроорганизмов с судовым балластом

Вселение опасных морских видов с балластными водами судов в новую окружающую среду, было идентифицировано как одна из четырех самых больших угроз океанам в мире. Другие три - наземные источники морского загрязнения, чрезмерное использование морских ресурсов и физическое изменение/разрушение морской среды обитания (Сообщение №4 AGPS, 1993).

У привнесенных водных видов есть потенциал вызывать крупные экологические и экономические изменения (Carlton et. al., 1990; Mills et. al., 1993) и микробные компоненты могут представлять опасность для здоровья человека (McCarthy, Khambaty, 1994; Hallegraeff, 1998). Главное направление в мировом транспорте чужеродных водных видов - это перенос их с балластными водами, сбрасываемыми с судов (Carlton, 1985; Ruiz et. al., 1997). Например, известно, что Соединенные Штаты Америки ежегодно получают более 79 млн. тонн балластных вод из-за границы (Carlton et. al., 1995). Когда суда берут воду в одном порту и сбрасывают в другом, балластные воды могут включать в себя различный состав планктона, нектона и бентоса (Carlton, Geller, 1993; Lavoie et. al., 1999).

Исследование балластных вод сосредоточилось в значительной степени на многоклеточных, однако в изобилии среди водных организмов находятся микроорганизмы. Было подсчитано, что бактерии и вирусы естественного происхождения в прибрежных водах имеют высокие концентрации (Ducklow, Shiah, 1993; Wommack, Colwell, 2000). Учитывая такой удельный вес, высокую репродуктивную способность и широкий диапазон устойчивости к физическим факторам - микроорганизмы являются частыми захватчиками прибрежных экосистем (Ruiz et. al., 2000).

Исследования микроорганизмов в балластных водах были ограниченны до настоящего времени и сосредоточились главным образом на Vibrio cholerae (McCarthy, Khambaty, 1994), динофлагелятах (Hallegraeff, 1993, 1998) и протистах (Galil, Hulsmann, 1997). Примером наиболее вероятного транспорта с балластными водами, среди микроорганизмов, является Vibrio cholerae O1. Этот вид вызывает у человека заболевание холеры. В 1991 Vibrio cholerae был найден в устрицах и кишечнике рыб в заливе Mobile Bay, Алабама (DePaola et. al., 1992). Этот вид Vibrio cholerae не отличался от вида, отвечающего за эпидемию холеры в Латинской Америке, которая была в это же время. Когда же балластные воды судов, покинувших Латинскую Америку и прибывших в Mobile Bay, были проверены на бактерию холеры, то было обнаружено, что они содержали вызывающий эпидемию вид Vibrio cholerae (McCarthy et. al., 1992). Это предполагает, что балластная вода способствовала вселению в прибрежные воды залива Соединенных Штатов вызывающего эпидемию вида. Впоследствии, Береговая охрана Соединенных Штатов организовала Международную Морскую организацию по контролю за Балластными водами. Моряки предпринимают меры по снижению распространения патогенных микроорганизмов в балластных водах (Federal Register 1991).

Сейчас единственный широко распространенный метод для управления распространением чужеродных водных микроорганизмов - это обмен балластными водами открытого океана. Эта процедура заключается в том, что судно, которое взяло балластную воду в прибрежном порту, сбрасывает эту воду в открытом океане и заменяет ее океанической водой. В свою очередь эта океаническая вода выпускается в следующем порту захода. Уменьшая плотность прибрежных организмов, и заменяя их океаническими видами, процент успеха вторжения микроорганизмов теоретически ниже. Различия между океанической водой и водой в порту получения, где происходит ее сбрасывание, обеспечивают большую вероятность гибели океанических видов (Smith et. al., 1999).

Однако есть несколько проблем с этой обменной процедурой; в первую очередь опасность для судна и команды из-за волнений в море или вследствие выполнения процедуры ненадлежащим образом. Кроме того, много судов предпринимают только частичный обмен (Carlton, 1995); даже когда обмен предпринят, это не всегда полностью эффективно (Zhang, Dickman, 1999), так как осадок в основании резервуаров судов не может быть полностью удален во время обмена (Williams et. al., 1988). Наконец, изменения в солености воды могут немного затронуть микроорганизмы и особенно их покоящиеся стадии, или вообще никак на них не повлиять.

Объемы переноса бактерий и степень их выживаемости в новой среде могут быть значительными. Так, например, анализ результатов микробиологических исследований БВ и осадков 69 судов, прибывающих в Чесапикский залив (США), и экстраполяция экспериментальных данных показали, что в заливе ежегодно выживает до 1018-1019 клеток бактерий, перенесенных с балластом (Drake et. al., 2007).

Неоднократно также сообщалось о выявлении и высокой выживаемости патогенных и условно-патогенных бактерий в пробах из балластных танков судов, в частности, энтерококков, Listeria monocytogenes, Aeromonas spp., Providencia rettgeri, Salmonella spp., Escherichia coli и других представителей сем. Enterobacteriaceae, Mycobacterium spp., Clostridium perfingens, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putrefaciens, Vibrio algynolyticus, Vibrio cholerae, Vibrio spp. (Burholder et. al., 2007; Dobbs et. al. 2003; Drake et. al., 2003; Ivanov, 2006; Knight et. al., 1999; Whitby et. al., 1998).

Томсон с соавторами показали высокий уровень антибиотикорезистентности среди патогенных бактерий, обнаруженных в БВ и опасность этих особенностей превносимых бактерий для сообществ Чесапикского залива (США) (Thomson et. al., 2003).

В настоящее время сведений о микроорганизмах балластных вод не так уж и много, универсальных методов анализа и количественного учета не разработано. Известно, что микроорганизмы могут сохраняться в балластных танках в воде, в осадках и в виде биопленок. Каждое из этих типов сообществ - специфично, для каждого существуют свои методы и особенности исследования.

1.2 Формы существования микроорганизмов в водных микробных сообществах, методы их анализа и количественного учета

микроорганизм водный патогенный перенос

Микробные сообщества в воде могут находиться в различных видах. Они могут быть в планктонной форме, в виде биопленок или в осадках.

Биопленки. Микроорганизмы предпочитают жить, будучи прикрепленными к твердой поверхности, нежели свободно плавающими - как в водной среде, так и в воздухе. Они организованы в так называемые биопленки (Biofilm), сбалансированные по видовому составу и функциональному распределению членов сообщества. Микроорганизмы в биопленке существуют и ведут себя не так, как свободно плавающие бактерии.

Это взаимодействующая общность разных типов микроорганизмов, которые сгруппированы в микроколонии, окруженные защитным матриксом. Матрикс пронизан каналами, по которым циркулируют питательные вещества, продукты жизнедеятельности, ферменты, метаболиты и кислород. Все микроколонии имеют свои микросреды, отличающиеся уровнями рН, усваиванием питательных веществ, концентрациями кислорода. Бактерии в биопленке общаются между собой посредством химических раздражений (сигналов). Микроорганизмы в биопленке более устойчивы к антибиотикам, антимикробным средствам и другим активным агентам.

В биопленке по-иному, в сравнении с чистыми культурами бактерий, происходят их многочисленные физиологические процессы, в том числе продукция метаболитов и биологически активных веществ. Сообщество организует единую генетическую систему в виде плазмид - кольцевых ДНК, несущих поведенческий код для членов биопленки, определяющих их пищевые (трофические), энергетические и другие связи между собой и внешним миром. Реакция микроорганизмов на изменение условий окружающей среды в биопленке существенно отличается от реакции каждого отдельного вида в монокультуре. Такая организация обеспечивает ее физиологическую и функциональную стабильность и, следовательно, является залогом конкурентного выживания в экологической нише.

Микроорганизмы в донных осадках. Важнейшая из экологических зон - это водное пространство или пленка на поверхности донных осадков, где происходит массовое развитие фототрофных сообществ и осуществляется первичная продукция органического вещества. Продукция органического вещества в результате фотосинтеза является необходимым условием обеспечения жизни в водоеме. Конечные продукты фотосинтеза обычно имеют большую молекулярную массу. К этой группе веществ относят углеводы, пептиды, целлюлоза, растворимые и летучие вещества - прямые субстраты для роста микроорганизмов, а также ряд веществ ингибиторов или стимуляторов роста. Осадки характеризуются присутствием форм, способных к скользящим движениям, либо прикрепленным к субстрату. К их числу относят многие цианобактерии, диатомеи, зеленые фототрофные нитчатые бактерии, флексибактерии, нитчатые серные бактерии (Нетрусов А.И., Бонч-Осмоловская Е.А. и др., 2004). В балластных водах микроорганизмы могут содержаться в донных осадках.

Микроорганизмы в планктонной пленке. Поверхностная пленка воды характеризуется обилием питательных веществ, преимущественно липидов, которые вследствие высокого поверхностного натяжения накапливаются здесь из водной массы и из воздуха. Поверхностная пленка представляет собой аналог твердого субстрата, к которому прикрепляются в массовом количестве микроорганизмы.

В создании первичной продукции Мирового океана значительную роль играет фотосинтез пикопланктона. Для него характерны некоторые виды цианобактерий, фотосинтезирующие зеленые серобактерии.

Методы количественного учета микроорганизмов.

О росте микроорганизмов в естественных субстратах или в питательных средах судят по изменению количества их клеток или биомассы в единице объема. Методы определения этих показателей могут быть прямыми (подсчет клеток под микроскопом, взвешивание) или косвенными. Косвенные методы основаны на измерении параметров, величина которых зависит от количества или биомассы микроорганизмов (число колоний, выросших после посева суспензии клеток на питательную среду, рассеяние или поглощение суспензией света, содержание в ней белка и т.д.). Выбор метода зависит от целей исследования, свойств питательной среды или субстрата, а также особенностей роста и морфологии микроорганизмов.

Большинство микроорганизмов, растущих в природных образцах, еще ждут своей очереди быть выделенными в чистые культуры. По некоторым оценкам, можно культивировать меньше 0,1% всего микробного разнообразия.

Десятки тысяч видов микроорганизмов нуждаются в выделении и идентификации. Хотя многие из таких микроорганизмов относятся к так называемым «некультивируемым» и, таким образом остающимся недоступным классическим микробиологическим методам идентификации, существует несколько способов, позволяющих оценить их разнообразие и распространение.

Культивируемые микроорганизмы обладают способностью к росту на плотных и жидких питательных средах (Нетрусов А.И., Егорова М.А. и др., 2005); а некультивируемые - организмы, которые не прорастают на обычно пригодных для них средах. Эта категория относится к физиологическому состоянию известных организмов, а не организмам, для которых не подобраны методы культивирования (Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н., 2001).

Поэтому выделяют следующие методы количественного учета для некультивируемых форм:

Определение количества клеток микроорганизмов под микроскопом. Метод позволяет определить общее количество клеток в единице объема (как живых, так и мертвых). Основное ограничение метода - необходимость довольно высоких концентраций клеток в единице исследуемого субстрата.

1. Подсчет клеток в счетных камерах. Это метод рекомендуется использовать для подсчета некоторых относительно крупных бактерий.

2. Капиллярный метод прямого счета микроорганизмов. Позволяет подсчитывать мелкие микроорганизмы. Применяется для подсчета микробных клеток и контроля роста бактерий.

Подсчет клеток на фиксированных окрашенных мазках (метод Виноградского-Брида). Этот метод применяется в различных модификациях для определения численности микроорганизмов в разнообразных естественных субстратах. Преимущество метода заключается также в том, что фиксированные окрашенные препараты могут долго храниться.

Подсчет клеток на мембранных фильтрах. Данный метод рекомендуется использовать для определения численности микроорганизмов в субстратах с низкой плотностью клеток.

При выявлении и количественном учете микроорганизмов широко применяют люминесцентную микроскопию. Люминесцентная микроскопия дает также возможность выявить и оценить в исследуемой пробе численность отдельных групп микроорганизмов (Нетрусов А.И., Егорова М.А. и др., 2005).

Методы количественного учета для культивируемых форм:

Определение числа клеток микроорганизмов высевом на питательные среды. В отличие от подсчета микроорганизмов под микроскопом этот метод дает возможность определить только число жизнеспособных клеток в популяции. Поскольку сред, пригодных для роста всех микроорганизмов, не существует, метод высева дает возможность определить лишь число микроорганизмов, способных расти на среде данного состава, причем не позволяет учесть те микроорганизмы, которые не растут (например, так называемые жизнеспособные, но не культивируемые формы) или растут очень медленно.

1. Определение количества клеток высевом на плотные питательные среды (метод Коха). Метод широко применяют для определения численности жизнеспособных клеток в различных естественных субстратах и в лабораторных культурах. В его основе лежит принцип Коха, согласно которому каждая колония является потомством одной клетки.

2. Определение количества клеток высевом в жидкие среды (метод предельных разведений). Метод используют для подсчета микроорганизмов, которые плохо или совсем не растут на плотных питательных средах.

Определение биомассы взвешиванием. Этот метод широко применяют для оценки роста микроорганизмов в жидких питательных средах. Можно использовать его и для определения массы клеток, выращенных на плотной питательной среде.

Определение количества клеток и биомассы нефелометрическим методом. Позволяет быстро и довольно точно определить концентрацию клеток в суспензии или культуральной жидкости. Нефелометрический метод пригоден лишь для тех микроорганизмов, рост которых вызывает равномерное помутнение среды и не сопровождается заметным изменением формы и размеров клеток, образованием мицелия, пленок или других скоплений (Нетрусов А.И., Егорова М.А. и др., 2005).

.Структура сообществ на основе липидного анализа. Информация, полученная с помощью липидного анализа, позволяет частично проникнуть внутрь микробного сообщества. ЖК образцы из природных микробных сообществ представляют в основном широкий спектр сложных молекул в которых эти образцы ЖК обеспечивают количественный анализ, но интерпретация отдельных специфических компонентов сообщества может быть трудной. Количественные сравнения суммарных образцов ЖК могут дать информацию о структуре сообщества в целом, но не могут обеспечить более детальный анализ на уровне (внутри) отдельных специфических микробных групп.

Липидный анализ может быть чрезвычайно полезен, когда основные физические параметры или экология системы известны. В особенности, ЖК анализ обеспечивает оценку гетерогенности образцов или гетерогенность внутри образца и оценку структуры сообществ. Липидный анализ дает такую информацию о сообществах, которую невозможно получить другими методами.

.Структура сообществ на основе анализа нуклеиновых кислот. Анализ ДНК в образцах был использован успешно для усиления ЖК анализа.

Такой подход позволяет определить физиологический потенциал микробного сообщества. По сравнению с ЖК анализом это более детальный подход для изучения структуры микробных сообществ, он представляет собой комбинацию следующих методов: амплификацию с помощью ПЦР, следующие затем денатурирующий градиентный гель электрофорез (DGGE) или температурный градиентный гель электрофорез (TGGE) - анализ генов рРНК.

Сочетание ЖК анализа и анализа НК может быть очень полезным для характеристики биомассы и структуры микробного сообщества. Липидный анализ является показателем фенотипических свойствам сообщества, которые показывают существующую в настоящий момент микробиологическую активность, скорость роста, действие токсикантов, несбалансированный рост, дефицит некоторых питательных веществ, метаболический баланс между аэробами и анаэробами, в то время как анализ НК позволяет более детально оценить структуру и физиологический потенциал микробного сообщества.

3.BIOLOG. Автоматизированная система идентификации микроорганизмов, основанная на аэробной метаболической активности, используется для определения сравнительной структуры микробных сообществ. Система основана на оценке дифференциальной бактериальной метаболической активности в отношении 92 углеродсодержащих субстратов и может показать различия в метаболизме микробных сообществ.

Структура сообществ на основе анализа изолированных штаммов. Для идентификации культивируемых микроорганизмов в настоящее время широко используется анализ содержания distinctive ester-linked FA (преимущественно для фосфолипидов и липополисахаридов клинических изолятов). Образцы уникальных (выдающихся ЖК из микроорганизмов, выращенных на стандартной среде используются для дифференцировки более чем 2000 организмов с использованием стандартной системы MIDI идентификации (MIDI, Newark, Del.). Использование этой системы требует предварительной изоляции и культивирования штаммов. Как результат этого, некультивируемые организмы, составляющие значительную часть микробного сообщества не могут быть идентифицированы(Hurst, 2002).

Многие патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, сохраняясь в балластной воде как в культивируемом, так и в некультивируемом состоянии, могут представлять угрозу для водных сообществ акваторий, куда идет сброс балласта.

1.3 Сохранение и изменение патогенных свойств микроорганизмов в водной среде

Приведем некоторые факты переноса с балластными водами условно-патогенных и патогенных микроорганизмов.

Было изучено бактериологическое качество балластных вод судов приходящих из иностранных портов в порты Сингапура. В результате, из-за безудержной разгрузки балластных вод и осадка от судов, была объявлена угроза вселения опасных патогенных микроорганизмов. Образцы балластных вод с судов Сингапурской гавани были сравнены по концентрации таких бактерий, как enterobacteria, Vibrio spp. и Escherichia coli. Концентрация факультативно-анаэробных бактерий, которые часто являются агентами болезней, в балластной воде судов, была выше, чем в морской воде. Образцы проб балластных вод дали следующие результаты: 0,7 - 39,5% eubacteria; 0 - 2,5% enterobacteria; 0,2 - 35,8% Vibrio spp.; 0 - 2,5% E. coli. Существенный процент Vibrio spp. в некоторых образцах балластных вод увеличивает риск вторжения патогенных микроорганизмов в прибрежные области. Так же было показано фекальное загрязнение воды. Из-за содержания в балластных водах патогенных микроорганизмов, за ними был введен регулярный контроль.

Так же известны случаи сброса балластных вод содержащих патогенные микроорганизмы, в гавани Мумбай (Индия). По микробиологическому анализу проб, содержание таких патогенных бактерий, как Escherichia coli Shigella-Alkaligens группы Dispar были в изобилии по сравнению с другими частями гавани Мумбай, где не происходило сброса вод. Даже Vibrio cholerae, V. parahaemolyticus, Salmonella spp., campylobacters и aeromonads присутствовали в больших количествах.

Есть и еще ряд случаев переноса с балластными водами патогенных микроорганизмов. Которые способны не только выживать в новых условиях, но и передавать свои гены другим микроорганизмам.

Многие вирусы обладают способностью мутировать и благодаря этому постоянно образуют новые эпидемические и эпизоотические варианты.

Вирусы, бактерии обладают способностью переносить участки генов от одного организма к другому. Это явление получило название горизонтального переноса генов. У бактерий перенос генов плазмидами, переходящими от одной бактериальной клетки к другой, служит механизмом рекомбинации. Благодаря этому механизму полезные для бактериальной популяции свойства, например устойчивость к антибиотикам, очень быстро становятся всеобщим достоянием.

Возможно три варианта переносов: 1) Приобретение нового гена, для которого нет гомолога в собственном геноме и в геномах филогенетически родственных организмов. В этом случае возникает принципиально новое качество; 2) Приобретение паралогичного (структурно похожего) гена с генетически отдаленным родством. В результате такого переноса увеличивается функциональное разнообразие белков в клетке; 3) Приобретение нового гена ксенолога, функционально замещающего свой собственный ген, который при этом, как правило, элиминируется. Новый и старый гены структурно различаются между собой, но обеспечивают аналогичные физиологические функции.

В результате горизонтального переноса организм может получить следующие преимущества:

) Новый путь биосинтеза или катаболизма, обеспечивающий организму преимущества в изменившихся условиях; например, появление способности утилизировать новый субстрат.

) Повышение устойчивости к антибиотикам, токсинам, патогенам, подавляющим рост клеток данного вида; через горизонтальный перенос могут быть получены и гены, ответственные за средства "нападения", характерные, например, для патогенных микроорганизмов.

) Замещение предсуществующих генов такими генами, продукты которых увеличивают эффективность функционирования клеточных систем: например, повышение термоустойчивости, резистентности к ингибиторам, оптимизация кинетических характеристик белка, интеграция в сложные комплексы и т.п.

) Приобретенные гены могут оказаться и функционально нейтральными, дублирующими уже имеющиеся гены; такие дополнительные гены являются страховкой для организма в тех случаях, когда свой собственный ген будет поврежден мутацией или "замолчит" из-за нарушения в системах регуляции.

Приобретение "чужих" генов может изменить направление эволюции вида, существенно повлиять на фенотип организма, на его способность к адаптации в экологическом сообществе. Новый ген может дать начало новой субпопуляции, которая способна вытеснить предсуществующий вид. Горизонтальный перенос генов способствует ускорению эволюционного процесса, по сравнению с градуальным накоплением мутаций или внутригеномными перестройками. Конечно, при этом не отрицается селективное значение мутационных утрат какой-то функции и важная эволюционная роль мутаций в генах, контролирующих стабильность генома (системы репликации, репарации, модификации ДНК и т.д.) и механизмы регуляции и координации генного действия.

Поскольку гены являются сложными структурами и содержат различные домены, ответственные за разные функции в белковом продукте, то, очевидно, что через горизонтальный перенос могут передаваться не только целые гены или блоки генов, но и фрагменты генов, содержащие отдельные домены.

Микроорганизмы привнесенные в прибрежные акватории вступают в сложные отношения с другими обитателями экосистем, вмещающих их резервуары (конкуренция, симбиоз, отношение «хищник - жертва»). Отсюда их способность вырабатывать «факторы патогенности». Каждый из них ответственен за проявление конкретных свойств микроорганизма в инфекционном процессе. К ним относят: факторы адгезии и колонизации - с их помощью бактерии распознают рецепторы на мембранах клеток, прикрепляются к ним и колонизируют клетки (различные поверхностные структуры клеточной стенки); факторы инвазии - благодаря им бактерия проникает в клетку (белки наружной мембраны); факторы, препятствующие фагоцитозу - либо маскируют бактерию от фагоцитоза (капсула), либо подавляют фагоцитоз (различные белки - белок А у стафилококков, белок М у стрептококков); факторы, подавляющие фагоцитоз - вещества, подавляющие окислительный взрыв фагоцитов (например, V-W-антигены Y. pestis); ферменты «защиты и агрессии» бактерий - способствуют распространению бактерий по тканям хозяина (гиалуронидаза, лецитиназа, протеазы и др.); эндотоксины - представлены только у грамотрицательных микроорганизмов (липосахариды и связанные с ними белки клеточной стенки). Высвобождаются в среду организма после гибели клетки и обладают многообразным воспалительным и пирогенным действием неспецифического характера; экзотоксины - токсические молекулы, активно секретируемые в окружающую среду с помощью специальных секретируемых систем (Коротяев А.И., Бабичев С.А., 1998).

Таким образом, микроорганизмы способны приобретать новые гены, переходить от условно-патогенных к патогенным, быть устойчивыми к антибиотикам, и тем самым представлять угрозу как для водных сообществ, так и для человека.

ГЛАВА 2. Материалы и методы

Микробиологический анализ проб воды проводится с использованием чашечного метода Коха. Для детальной оценки опасности транспортируемого балласта параллельно используются методики прямого подсчета микроорганизмов с использованием эпифлуоресцентного окрашивания реактивом DAPI (2,4,6-диамидино-, 2- фенилиндол), анализ структуры сообществ с использованием спектра утилизируемых углеводородных субстратов (метод BIOLOG) и оценки факторов патогенности у изолируемых штаммов.

Флуоресцентные методы общего учета бактерий. Здесь используется краситель, который флуоресцирует, специфически связываясь с соответствующими компонентами клетки. Это нуклеиновые кислоты или белки независимо от того, метаболически активна клетка или нет. К такому красителю относится 4,6-диамидино-2-фенилиндол (4,6-diamino-2-phenylindole, DAPI). Этот краситель связывается с ДНК и РНК. Он специфичен и химически связывается с двойной цепочкой ДНК, особенно с участками, богатыми аденином и тимином, и в меньшей степени с неклеточными структурами. DAPI, как катионный краситель, адсорбируется негативно заряженными частицами почвы, глины, а также фосфолипидами. Он наиболее и подходит для окрашивания микроорганизмов в водных образцах.

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение

Бактериологический анализ проб БВ лесовоза «Timber Star», отобранной в п. Саката (Япония), показал, что на основе общего количества КОЕ гетеротрофных бактерий, варьирующего в диапазоне 103-104 кл/мл (Таблица 1), воды характеризуются как умеренно-загрязненные (Гидрохимические показатели…, 2007). Для сравнения, аналогичные данные для вод б. Золотой Рог в августе-сентябре 2007 г. составляли 106 - 107 кл/мл, что характеризует воды как грязные (Гидрохимические показатели…, 2007).

Таблица 1

Численность КОЕ гетеротрофных бактерий, кл/мл, в пробах воды из балластных танков лесовоза «Timber Star»

Дата (время нахождения в балластном танке, суток)1.09.2007 (10)14.09.2007 (23)Гетеротрофные бактерии(4,2 ± 0,3)×103(3,8 ± 0,5)×103

В период с 1.09.2007 по 14.09.2007 судно не осуществляло замену балласта. Это позволило проанализировать влияние продолжительности хранения БВ на численность бактерий. Отмечено, что значимого изменения количества КОЕ гетеротрофных бактерий за 13-дневный период хранения БВ не произошло (Таблица 1). Полученные данные хорошо согласуются с известными сведениями о том, что продолжительность хранения балласта от 2 до 176 дней существенно не влияет на изменение численности бактериопланктона (Burkholder et. al., 2007; Hess-Nilsen et. al, 2001). Хотя в литературе есть информация, что концентрация бактерий в БВ за 15-дневный период может снижаться более чем в 2 раза (Drake et. al., 2003).

Нами обнаружено, что за время хранения балласта снизилось морфологическое разнообразие микроорганизмов. В культуру было выделено из 1-ой пробы (1.09.2007) 28 морфологически отличающихся штаммов. Во 2-ой пробе (13 дней хранения БВ) отмечено только 12 морфологически отличающихся колоний. На значительное снижение разнообразия бактерий при хранении БВ указывают также исследования Дрейка с соавторами (Drake et. al., 2003).

В целом в пробах БВ из п. Саката (Япония) доминировали грам-отрицательные подвижные палочковидные бактерии с окислительным типом метаболизма (Таблица 2). Для сравнения, среди штаммов, выделяемых из б. Золотой Рог, также преобладают палочковидные грам-отрицательные формы бактерий, но с ферментативным типом метаболизма (до 65 % от общего количества), что связывают со значительным загрязнением канализационными стоками и недостаточной насыщенностью вод бухты кислородом (Калитина и др., 2006).

Таблица 2

Некоторые морфологические и физиолого-биохимические особенности штаммов, выделенных в коллекцию из балластной воды судна «Timber Star»

Морфология клетокПалочки - 90 % Кокки - 10 %ПодвижностьПодвижные - 85 % Неподвижные - 15 %Тип клеточной стенки (окраска по Граму)Грам-положительные - 28 % Грам-отрицательные - 72 %Тип метаболизмаОкислительный - 76 % Ферментативный - 15 % Не используют глюкозу - 9 %Результаты бактериологического анализа проб воды, отобранных из балластных танков танкера «Минотавр» в течение октября-декабря 2007 г., показали, что средняя численность КОЕ гетеротрофных бактерий изменялась в диапазоне 2,5·103-4,1·104 кл/мл (Таблица 3), что характеризует образцы как умеренно-загрязненные или загрязненные (Гидрохимические показатели…, 2007). Эти показатели соответствуют, а в ноябре-декабре даже превышают среднее содержание колониеобразующих гетеротрофных бактерий в водах Амурского залива. Для сравнения численность гетеротрофных КОЕ на станции мониторинга в р-не Первой речки, где танкер осуществляет сброс БВ, варьировала в диапазоне 1,8·104-9,2·102 кл/мл в период октябрь-ноябрь 2007 г.

Таблица 3

Численность КОЕ гетеротрофных бактерий
в пробах воды и осадков из балластных танков танкера «Minotaur»
Дата (время нахождения в балластном танке, суток / порт забора БВ, Китай)3.10.07(2 / п. Лайджоу)12.11.07 (6 / п. Лайджоу)23.11.07 (4 / п. Ланшан)19.12.07 (6 / п. Лайджоу /) (вода / осадки*)водаГетеротрофные бактерии (кл/мл)(2,5 ± 0,3)×103(7,9 ± 0,5)×103(4,1 ± 0,2)×104(1,8 ± 0,3)×104 ___________ (1,3 ± 0,2)×106Примечание: * - количество КОЕ микроорганизмов определено в 1 см3 осадков

Таким, образом, микробиологический анализ проб воды, проведенный с использованием чашечного метода Коха показал, что количество КОЕ гетеротрофных бактерий в БВ судов, прибывших из портов Японии и Китая в сентябре-декабре 2007 г., характеризует эти воды как умеренно-загрязненные или загрязненные. В большинстве случаев не было значимой разницы в численности КОЕ между морской водой в месте сброса балласта и пробами балластной воды. В осадках балластных танков численность КОЕ на 2 порядка выше, чем в воде. Очевидно, что для детальной оценки опасности транспортируемого балласта требуется параллельное использование методики прямого подсчета микроорганизмов с использованием эпифлуоресцентного окрашивания реактивом DAPI (2,4,6-диамидино-, 2- фенилиндол), анализа структуры сообществ с использованием спектра утилизируемых углеводородных субстратов (метод BIOLOG) и оценки факторов патогенности у изолируемых штаммов. В ходе исследований была также отработана методика отбора и анализа образцов из балластных танков судов.

ВЫВОДЫ

1.Существуют различные методы оценки численности и состава микробных сообществ. Одним из основных методов остается чашечный метод Коха. Прямой подсчет микроорганизмов проводится с использованием эпифлуоресцентного окрашивания.

.Литературные данные показали, что объемы переноса бактерий и степень их выживаемости в новой среде могут быть значительными. Ежегодно может выживать до 1018-1019 клеток бактерий, перенесенных с балластом. Для микроорганизмов характерна уникальная способность адаптироваться в новых условиях, переходить от условно-патогенных к патогенным.

.Микроорганизмы способны не только сохранять патогенные свойства в новых условиях, но и изменять их. Патогены могут «приобретать» новые гены резистентности.

.Пробы БВ лесовоза «Timber Star», отобранные в п. Саката (Япония), характеризуют воды как умеренно-загрязненные. Доминанты - грамм-отрицательные подвижные палочковидные бактерии с окислительным типом метаболизма.

Бактериологический анализ проб воды танкера «Минотавр», охарактеризовал образцы как умеренно-загрязненные или загрязненные.

В большинстве случаев не было значимой разницы в численности КОЕ между морской водой в месте сброса балласта и пробами балластной воды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / Под ред. Т. В. Гусевой. - М.: Форум: ИНФРА-М. 2007. - 192 с.

.Заварзин Г. А., Колотилова Н. Н. Введение в природоведческую микробиологию: Учебное пособие. - М.: Книжный дом «Университет», 2001. - С. 71 - 73.

.Калитина Е. Г., Безвербная И. П., Бузолева Л. С. Динамика численности гидролитически-активной микрофлоры в условиях комплексного загрязнения бухты Золотой Рог // Электронный журнал «Исследовано в России». 2006. № 6. C. 56-66. #"justify">.Международная Конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 года. Правило D-2.

.Методы общей бактериологии. Т.1 / Под ред. Ф. Герхардта и др. -
М.: Мир, 1983. - 536 с.
.Нетрусов А. Н. Практикум по микробиологии: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / А. Н. Нетрусов, М. А. Егорова, Л. М. Захарчук и др.; Под редакцией А. Н. Нетрусова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - С. 101 - 155.

.Нетрусов А. Н. Экология микроорганизмов: Учеб. для студ. вузов / А. Н. Нетрусов, Е. А. Бонч - Осмоловская, В. М. Горленко и др.; Под ред. А. И. Нетрусова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - С. 65 - 71.

8.Burkholder, J.M., Hallegraeff, G.M., Melia, G., Cohen, A. et. al. Phytoplankton and bacterial assemblages in ballast water of U.S. military ships as a function of port of origin, voyage time, and ocean exchange practices // 2007. Harmful Algae. Vol. 6. Is. 4. P. 486-518

.Dobbs F.C., Diallo A.A., Doblin M.A., Drake L.A. et. al. Pathogens in Ships Ballast Water and Sediment Residuals // Proceedings of the Third International Conference on Marine Bioinvasions. La Jolla. California. March 16-19. 2003. P. 29.

.Drake L.A., Baier R.E., Dobbs F.C., Doblin M.A. et al. Potential Invasion of Microorganisms and Pathogens Via Interior Hull Fouling: Biofilms Inside Ballast-Water Tanks // Proceedings of the Third International Conference on Marine Bioinvasions. La Jolla. California. March 16-19. 2003. P. 35.

.Drake, L.A., Doblin, M.A., Dobbs, F.C. Potential microbial bioinvasions via ships" ballast water, sediment, and biofilm // Marine Pollution Bulletin. Vol. 55. Is. 7-9. 2007. P. 333-341.

.Hess-Nilsen O.K., Jelmert A., Enger I. Effects on the Microbial Community from Ballast Water Discharge at the Norwegian West Coast, Austevoll Aquaculture Research Station // Proceedings of the Second International Conference on Marine Bioinvasions. New Orleans. La. April 9-11. 2001. P. 69-70.

.Ivanov, V. Bacteriological monitoring of ships" ballast water in Singapore and its potential importance for the management of coastal ecosystems / /WIT Transactions on Biomedicine and Health. 2006. Vol. 10. P. 59-63

.Knight I. T., Wells C. S., Wiggins B., Russell H. et al. Detection and enumeration of fecal indicators and pathogens in the ballast water of transoceanic cargo vessels entering the Great Lakes // Proceedings of the General Meeting of the ASM. Chicago. IL. 1999. P. 546.

.Manual of environmental microbiology / ed. Christon J. Hurst. Washington: ASM Press, 2002. P. 35-167.

.McCarthy, S.A., Khambaty, F.M. International dissemination of epidemic Vibrio cholerae by cargo ship ballast and other nonpotable waters // Applied and Environmental Microbiology. Vol. 60, Is. 7, 1994. P. 2597-2601.

.Thomson, F.K., Heinemann S.A., Dobbs F.C. Patterns of Antibiotic Resistance in Cholera Bacteria Isolated From Ships Ballast Water // Proceedings of the Third International Conference on Marine Bioinvasions. La Jolla. California. March 16-19. 2003. P. 118.

.Whitby G., Elliot I., Lewis P., Shafer M., Christopher J. A Microbiological chemical and physical survey of ballast water on ships on the Great Lakes 1998 // Abstracts from the 8-th International Zebra Mussel and Other Nuisance Species Conference. Sacramento. California. March 16-19. 1998. P. 14.

19.Youchimizu M., Kimura T. Study of intestinal microflora of Salmonids // Fish. Pathol. 1976. V. 10. № 2. P. 243.

Компания "Норта МИТ" является представителем компании Headway Technology Co.Ltd , производителя систем управления и очистки балластных вод.

МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНВЕНЦИЯ О КОНТРОЛЕ СУДОВЫХ БАЛЛАСТНЫХ ВОД И ОСАДКОВ И УПРАВЛЕНИИ ИМИ 2004 ГОДА от IMO была создана в результате растущих фактов ущерба от появления чужеродных водных организмов, и хотя ее разработка заняла долгие годы, ее ратификация близится.

Это соглашение представляет разительные изменения в управлении балластными водами судов, и хотя оно руководствуется благими намерениями, существует большой потенциал для возникновения споров, задержки судов, отмены фрахтовых соглашений и наложения местных штрафов.

8 сентября 2016 года Финляндия присоединилась к Международной конвенции ИМО по контролю и управлению судовыми балластными водами и осадками 2004 года, . Финляндия стала 52 государством-стороной Конвенции. При этом суммарная валовая вместимость судов этих государств составила 35,1441%. Таким образом порог обратного отсчета до вступления в силу Конвенции достигнут, и документ вступит в силу 8 сентября 2017 года.

На сегодня РС уже проведено освидетельствование систем управления балластными водами 12 компаний и выдано 84 Свидетельства о типовом одобрении систем от имени Морской администрации РФ.

Регистром разработано Руководство по применению Международной конвенции по контролю и управлению судовыми балластными водами и осадками . Судам в классе РС, соответствующим требованию стандарта D-1 по безопасной замене балласта в море, при наличии на судне Руководства по безопасной замене водяного балласта в море, присваивается дополнительный знак BWM в символе класса. РС рекомендует всем судовладельцам оценить степень выполнения требований Конвенции на своих судах, произвести выбор одобренной системы управления балластными водами и разработать соответствующую техническую документацию

Система Управления Водяным Балластом
OceanGuard® Ballast Water Management System

OceanGuard® BWMS разработана и предоставлена компанией Headway Technology Co, Ltd совместно с Харбинским Инженерным Университетом. Её уникальная структура и оптимальная конструкция, позволяет судам, во время сдачи балластных вод, не представлять угрозы для морской жизни в окружающих водах, таким образом сохраняя морскую экологию.

Схема установки BWMS

Соответствие требованиям классификационных обществ

Система Управления Водяным Балластом OceanGuard® Ballast Water Management System получила одобрения классификационных обществ, таких как IMO , Lloyd’s Register (LR), ABS, BV , CCS , DNV , NK , RINA , Российского Морского Регистра Судоходства (RS) , и также свидетельство Alternate Management System (AMS), выпущенное USCG .

Передовая технология. Процесс электро-каталитического окисления AEOP

Гидроксильные радикалы, образующихся в процессе очистки с помощью технологии AEOP, исчезают в течение нескольких наносекунд. Эти радикалы имеют высокую эффективность стерилизации, которая способна эффективно убивать различные бактерии, вирусы, водоросли и спящие яйцеклетки в балластных водах (широкий спектр стерилизации) в режиме цепной реакции.

Процесс стерилизации может быть завершен внутри блока EUT. Концентрация TRO (общее остаточное окисление) может регулироваться в пределах 2 ppm, так что TRO может выполнять расширенные функции управления в балластных танках.

Отсутствие коррозии

Гидроксильные радикалы, образующихся в процессе очистки, исчезают в течение нескольких наносекунд. Процесс стерилизации полностью завершается внутри блока EUT. При этом концентрация TRO остаётся в пределах 2 ppm. По результатам длительной эксплуатации система показала себя безопасной и надежной, и вода, обработанная с помощью BWMS не вызывает коррозии корпуса.

Компактный дизайн; Высококачественные комплектующие

Компактная конструкция, небольшие размеры, простота установки и обслуживания. BWMS могут быть установлены на различных судах с различными внутренними структурами. Высококачественные материалы и комплектующие с длительным сроком службы используются для всех компонентов.

Обработка за один проход

Полный процесс очистки происходит при заборе балластных вод, нет необходимости производить очистку при выдаче балластных вод. Подходит для судов всех типов.

Энергоэффективность

Низкие эксплуатационные расходы. Для очистки 1000 м3 балластной воды потребление электроэнергии составляет около 17 кВт*ч.

Взрывобезопасность

BWMS имеет Сертификат взрывобезопасности. Это позволяет устанавливать её в помещениях насосных станций нефтеналивных судов и судов-перевозчиков сжиженного газа.

Широкий спектр применения

BWMS обеспечивает отличную производительность при использовании в пресной и морской воде. Выдаваемые обработанные балластные воды не наносят никакого вреда окружающей среде.

Линейка продуктов BWMS

Наименование	Номинальная производительность, м3/ч	Производительность, м3/ч	Мощность, кВт	Габариты, мм
HMT-100	100	30-120	2	370x380x1400
HMT-200	200	80-250	3.5	510x380x1400
HMT-300	300	150-350	5	510x380x1735
HMT-450	450	300-550	7	569x416x1815
HMT-600	600	350-700	10	600x470x1900
HMT-800	800	400-950	13.5	620x470x1900
HMT-1000	1000	600-1000	17	640x570x2100
HMT-1200	1200	800-1400	20	730x570x2100
HMT-1500	1500	1000-1700	25	730x620x2200
HMT-2000	2000	1500-2300	33.5	880x620x2200
HMT-2500	2500	2000-2800	42	1030x640x2210
HMT-3000	3000	2200-3500	50	1460x620x2200
HMT-6000	6000	4500-6500	100	1460x1240x2200
HMT-9000	9000	6500-10000	150	2060x1280x2210

На этом видео Вы можете посмотреть, как работает система очистки балластных вод от компании Headway.

Технология AEOP BWMS

Система BWMS разработана компанией Headway Technology Co., Ltd совместно с Харбинским Инженерным Университетом. BWMS использует передовой электро-каталитический процесс окисления (AEOP) для нейтрализации микробов, бактерий, вирусов и спящих яйцеклеток в воде с помощью специальных полупроводниковых материалов под действием электронного возбуждения и гидроксильных радикалов (-ОН), образованных молекулами воды. Гидроксогруппы (-OH) в процессе AEOP являются одним из наиболее активных веществ с очень сильными окислительными свойствами. Они с помощью различных видов химических реакций мгновенно воздействуют на все биологические макромолекулы, микроорганизмы и другие органические загрязнители. Кроме того, они имеют чрезвычайно высокую скорость реакции и сильный отрицательный заряд. Конечными продуктами реакции являются CO2, H2O и следы неорганической соли без каких-либо опасных остатков. Таким образом, обработанные воды могут быть сброшены за борт без опасности загрязнения окружающей среды. Химическая реакция, в которую вовлечены гидроксильные радикалы, является реакцией свободных радикалов, и это очень быстрая реакция. Обычно скорость реакции с микроорганизмами свыше 10Е9 л/мол*с. Кроме того, время существования форм гидроксогрупп достаточно короткое, менее 10Е-12 с, так что высокая эффективность BWMS гарантирована.

Блок EUT является основным элементом системы BWMS. Каждый отдельный блок имеет производительность от 100 до 3000 м3/час. Блок состоит из двух частей: Блок Электро-катализа и Ультразвуковой Блок. Блок Электро-катализа способен производить большое количество гидроксильных радикалов и других высокоактивных окисляющих веществ для нейтрализации всех организмов в балластных водах в течение нескольких наносекунд. В процессе обеззараживания, Ультразвуковой блок может регулярно чистить поверхность Блока Электро-катализа, что обеспечивает длительную эффективность электро-каталитического материала. Полностью процесс обеззараживания проходит внутри блока EUT.

Преимущества панели управления

· Местное и дистанционное управление;

· Неисправность может направляться в систему управления судном;

· Siemens LED монитор отображает состояние компонентов системы в режиме реального времени;

· Программируемый контроллер Siemens отслеживает показания датчиков в режиме реального времени;

· Хранение параметров в памяти в течение 24 месяцев. Параметры можно распечатать в любой момент;

· Простое управление.

Фильтр BWMS осуществляет полностью автоматическую обратную промывку фильтра, которая может происходить одновременно с фильтрацией и обратной циркуляцией. Точность фильтрации 50 μm. Это позволяет удалять организмы размером более 50 μm, чтобы предотвратить отложения осадка в цистернах.

Преимущества фильтра

· Обеспечивает максимальную фильтрацию;

· Автоматическая обратная промывка во время фильтрации;

· Высокая производительность доказана по результатам тестирования в различных водах;

· Надежная конструкция проста в эксплуатации;

· Низкие потери давления, нет необходимости устанавливать подпорный насос.

Стадия фильтрации имеет существенное значение в процессе очистки балластных вод.

В соответствии с требованиями Международной конвенции по контролю и управлению судовыми балластными водами и осадками, IMO 2004 год, как балластные воды, так и осадки являются важной составляющей. Таким образом, путём практического исследования осадков, в том числе осадков в балластных цистернах, определено, что осадки в балластных цистернах не только дают почву для развития организмов, но и могут привести к серьезной коррозии корпуса. На приведённых изображениях отложений и коррозии сравнивается один и тот же балластный танк.

Ко всему вышеперечисленному оборудованию мы поставляем СЗЧ согласно каталожным номерам производителя .

Гибель “ Torry Canyon ”

1967 год, отмеченный спасением “MareNostrum” и гибелью “TorryCanyon”, был особенно ужасным. Как свидетельствует Регистр Ллойда, он оказался самым тяжелым годом за всю историю судоходства - в различных районах океана погибло 337 судов общим водоизмещением 832,8 тыс. т. Пятнадцать из них исчезли бесследно и по неизвестным причинам. Большинство остальных были обязаны своей гибелью известным врагам: поступлению воды в отсеки, столкновению, пожару на борту, посадке на мель или риф.

“TorryCanyon” принадлежал к числу судов, наскочивших на подводную скалу. Отклики этого события до сих пор звучат во многих странах мира. В той или иной форме оно затронуло правительства Либерии, Англии, Франции и США, во многом способствовало осознанию человечеством опасности загрязнения окружающей среды и, в конце концов, должно привести к изданию законов и правил, обусловливающих необходимость разработки новых методов спасательных работ для предотвращения загрязнения поверхности моря в случае аварии подобных гигантских танкеров.

Танкер “TorryCanyon” длиной 296,8 м был одним из самых больших в мире судов. Его корпус, по сути дела, представлял собой множество плавающих цистерн для нефти, к которому как некий привесок была добавлена надстройка, а где-то глубоко внутри запрятаны две паровые турбины общей мощностью 25 270 л. с, Танкер вмещал 850 тыс. баррелей нефти - 117 тыс. т! Собственные топливные цистерны танкера были рассчитаны на 12,3 тыс. т жидкого топлива. Судно было приписано к Монровии, столице Либерии, но принадлежало компании “Барракуда танкер корпорейшн”. Управление компании размещалось в городе Гамильтон на Бермудских островах, где в канцелярских шкафах компании “Баттерфилд, Дилл и К°” хранились документы, к которым практически и сводились все имущество и сущность фирмы. “Барракуда танкер корпорейшн” не была дочерней фирмой концерна “Юнион ойл”, хотя и являлась чисто холдинговой компанией последнего, образованной лишь для того, чтобы сдавать концерну в аренду суда с целью уменьшить - на совершенно законной основе - сумму уплачиваемых им налогов. Правда, это несколько осложняло дело, когда против кого-нибудь требовалось возбудить судебное преследование. Истцы,- ими были страны, а не отдельные личности, сначала толком не понимали, кому же собственно следует предъявить иск.

На “TorryCanyon” было 36 человек экипажа во главе с капитаном Пастренго Руджиати. На судне имелся радиолокатор дальностью действия 80 миль, радионавигационная установка “Лоран”, радиотелефонная станция для переговоров с берегом и эхолот с самописцем. Застрахованному на 18 млн. дол. танкеру был присвоен класс 100А1 Регистра Ллойда - наивысший для судов данного типа.

18 марта 1967 г. “TorryCanyon”, возвращавшийся из Персидского залива с полным грузом нефти, приблизился к островам Силли - 48 голым скалам, выступавшим из воды на расстоянии 21-31 мили от оконечности полуострова Корнуолл в Англии.

В 8 ч 18 мин утра Руджиати решил направить судно в проход шириной 6,5 мили и глубиной 60 м между островами и гранитным рифом, известным под названием “Семь камней”. Изданное британским Адмиралтейством руководство по следованию через Ла-Манш не рекомендует капитанам больших судов пользоваться этим проходом. К сожалению, Руджиати не имел с собой этой полезной маленькой книжки.

Ла-Манш был весь усеян рыболовными судами, и Руджиати не смог повернуть там, где следовало. В 8 ч 48 мин он понял, что танкер движется прямо на скалу Поллард Рок, находящуюся в 16 милях от побережья Корнуолла. Он скомандовал рулевому резко положить руль влево, но по так и оставшейся не выясненной причине переключатель рулевого управления оказался на автоматическом режиме работы, поэтому крутить штурвал было бесполезно.

Две минуты ушло на то, чтобы поставить переключатель в нужное положение и резко переложить руль влево; потребовались только 1 мин и 58 с, чтобы танкер наскочил на скалу Поллард Рок.

В эфир полетели сигналы бедствия, а Руджиати тем временем безуспешно пытался снять танкер со скалы. На призывы откликнулись семь судов, но первым к месту аварии подоспел “Утрехт”, принадлежавший той же голландской компании “Вейсмюллер”, буксиры которой не так давно спасли “Маре нострум”. Ко времени прибытия “Утрехта” компания уже связалась по телефону с компанией “Пасифик коуст транспорт” в Лос-Анджелесе, представлявшей интересы владельцев судна, и пыталась договориться о заключении контракта на спасение танкера на обычной основе “Нет спасения - нет вознаграждения”. Если бы такой контракт удалось заключить, спасатели случили бы не менее миллиона долларов.

В 12 ч 40 мин Хилле Пост, капитан “Утрехта”, высадил своих людей на борт танкера. Поблизости от места аварии висели в воздухе два вертолета английских ВМС, готовые в случае необходимости снять экипаж и спасателей с “TorryCanyon”, поскольку к этому времени судно, частично затопленное, тяжело перекатывалось под ударами волн с борта на борт и билось о скалы. Из разорванных цистерн танкера уже вылилось в море около 5 тыс. т. нефти. Пытаясь уменьшить массу судна, команда деятельно откачивала за борт остальную нефть, в результате чего вокруг “TorryCanyon” образовалось нефтяное пятно диаметром около шести миль. К месту аварии подошел минный тральщик “Кларбестон”, доставивший тысячу галлонов эмульгатора (детергента): на подходе был также буксир “Джайзент” с остатками из запасов ВMC- 3,5 тыс. галлонов детергента на борту. На следующее утро, 18 марта, прибыли еще два буксира компании “Вейсмюллер” - “Титан” и “Стентор”, а также зафрахтованный ею португальский буксир “Прайя да драга”.

Машинное отделение “TorryCanyon” было почти на два метра залито водой и нефтью, котлы потухли, насосы становились, работали лишь аварийные генераторы. поскольку морская вода вытеснила нефть из носовых танков, танкер полностью утратил плавучесть в носовой части. Кромка фальшборта бака, накренившегося на 8°, была уже вровень с поверхностью воды, дул сильный ветер, 16 человек попросили, чтобы их сняли с танкера.

В эту же ночь, после того как буксирный трос “Утрехта” разорвался во время безуспешной попытки стянуть “TorryCanyon” с камней, вертолеты и спасательные шлюпки танкера сняли всех находившихся там людей. На нем достались только капитан Руджиати, трое членов его экипажа и двое спасателей.

За 30 часов, прошедших с момента аварии, нефть растеклась по воде гигантской полосой длиной 18 и шириной 4 мили. По краям полосы она плавала по воде тонкой пленкой, но вблизи танкера ее толщина достигала 455 мм.

По распоряжению премьер-министра Великобритании Гэрольда Вильсона руководителем спасательных операций был назначен Моррис Фолей, заместитель министра обороны (ВМС). Возникшая проблема отличалась чрезвычайной сложностью, как с политической, так и с юридической точек зрения - судно, собственность граждан другой страны, находилось в международных водах, вне пределов трехмильной зоны британских территориальных вод. Любые действия правительства Англии, как и его полное бездействие, могли показаться кому-либо неправильными или незаконными.

20 марта министр обороны Денис Хили объявил, что в операциях по очистке поверхности моря от нефти участвуют 20 кораблей, которые используют 200 тыс. галлонов эмульгатора (детергента) на сумму 500 тыс. фт. cт. Критики действий правительства потребовали, чтобы танкер, кому бы он ни принадлежал, был сожжен или, в крайнем случае, оставшаяся в его цистернах нефть была перекачана в другие танкеры. Те, кто выдвигал подобное предложение, не понимали, что перекачку придется вести с помощью вакуумной системы (источники энергии на “TorryCanyon”, естественно, давно вышли из строя) и на это в лучшем случае уйдет несколько месяцев. Кроме того, подобный план предполагал возможность создания надежного шлангового соединения между танкерами, что было весьма сомнительным.

В тот же день, принимавший участие в спасательных операциях специалист по работам такого рода, представитель компании “Вейсмюллер” Ханс Сталь, сообщил, что из 18 грузовых танков “TorryCanyon” 14 разорваны подводными камнями. Скала подобно гигантскому пальцу на 5 м с лишним вонзилась в днище судна. Пробитыми оказались также топливные цистерны танкера, насосные отделения и носовые грузовые помещения.

Во вторник, 21 марта, отношения между концерном “Юнион ойл” и английским правительством стали более напряженными: нефть распространилась на площади 100 квадратных миль, причем огромное пятно двигалось по направлению к Англии. Ожидалось, что к концу недели оно достигнет побережья Корнуолла - основного приморского курортного района Англии.

Невзирая на нараставшее напряжение, спасательные работы продолжались, но во вторник в полдень произошел взрыв машинного отделения. Многие при этом были ранены, а двое - Родригес Виргилио и Ханс Сталь были сброшены взрывом за борт. Тридцатишестилетний Сталь, которого подняли из воды после оставшегося невредимым Виргилио, скончался, прежде чем его успели доставить в больницу в английском городе Пензанс. Причиной взрыва, по всей вероятности, явилась искра, воспламенившая пары нефти в подпалубном пространстве. Компания “Вейсмюллер” уже затратила на спасательные работы 50 тыс. дол, и не намеревалась по этой причине отказываться от продолжения попыток спасти судно на столь ранней стадии операции.

К среде, 22 марта, уровень воды в машинном отделении поднялся с 1,8 до 16,7 м. Единственное, что, возможно, еще могло бы спасти судно,- это продувка его грузовых танков сжатым воздухом (как в случае с “Маре нострум”) с тем, чтобы танкер всплыл на воздушной подушке. Летчики Дэвид Иствуд и Томас Прайс доставили вертолетами на палубу “TorryCanyon” 6-тонные компрессоры, снятые со спасательных судов.

Тем временем был срочно образован научно-технический комитет в составе 14 человек под председательством главного научного советника английского премьер-министра Солли Цукермана. Совет должен был рассмотреть возможные действия в случае провала операции по спасению танкера. Единственный выход заключался в уничтожении судна вместе с 80 тыс. т. нефти, все еще находившейся в его грузовых танках. Если уничтожить танкер не удастся, то следует попытаться расправиться с нефтью непосредственно на побережье. На армию, решили члены комитета, в этом случае будет возложена ответственность за очистку пляжей и 300-метровой полосы воды вдоль них, а ВМС очистят от нефти поверхность воды за пределами этой зоны.

В конце пасхальной недели, 24-26 марта, компания “Вейсмюллер” предприняла последнюю попытку спасти танкер. Этому благоприятствовал очень высокий прилив - уровень воды был почти на два метра выше, чем в момент аварии “TorryCanyon”. Оставалась нерешенной только одна проблема: куда отбуксировать судно, когда оно будет снято с камней. Танкер, даже в его нынешнем плачевном состоянии, стоил не менее 10 млн. дол. (естественно, только после того, как его стянут на воду), однако ни одна страна в мире не позволила бы отбуксировать в свои прибрежные воды эту извергающую нефть громадину.

Планы спасения танкера закончились полной неудачей. Несколько раз буксиры “Утрехт”, “Стентор” и “Титан” (общая мощность их двигателей достигала почти 7 тыс. л. с.) пытались стянуть танкер с камней, но, несмотря на работавшие с полной нагрузкой компрессоры, подававшие сжатый воздух в грузовые танки судна, и высокий прилив, “TorryCanyon” так и не сдвинулся ни на дюйм. В воскресенье днем в корпусе танкера образовалась отчетливо видимая трещина, вызванная, вероятно, не прекращавшимися уже 8 суток ударами судна о камни. К полудню 27 марта танкер развалился пополам, и теперь обе половины судна разделяло 8 м воды. Оставалась еще надежда спасти кормовую часть судна, но она соскользнула со скалы в море и затонула.

Еще в пятницу штормовой ветер со скоростью более 70 км/ч погнал нефть к побережью Корнуолла, где она почти на 100 км залила пляжи. В газетах начали появляться первые сообщения о печальной судьбе морских птиц, попавших в полосу нефти.

28 марта, в 9 ч утра, компания “Вейсмюллер” приняла решение прекратить дальнейшие попытки. Поскольку компания ничего не спасла, она ничего и не получила. В тот же день концерн “Юнион ойл” отказался от своих прав на танкер в пользу страховщиков - американского синдиката по страхованию судов и некоторых страховых компаний Ллойда. Почти немедленно авиация британских ВМС начала бомбардировку судна с целью воспламенить и уничтожить нефть, прежде чем она полностью уничтожит пляжи. Такие действия напоминали стрельбу из пушек по воробьям, но в то же время были единственным выходом, поскольку план использовать подрывные заряды, которые можно точно рассчитать и заложить, был отвергнут, как слишком рискованный.

Бомбардировщики английских ВМС “Букэнир”, заходившие на цель со скоростью 900 км/ч, с высоты 760 м сбросили на танкер 41 бомбу массой по 450 кг. К взрывчато-зажигательной смеси, которой были снаряжены бомбы, добавили алюминий, чтобы усилить пламя. Установленные с задержкой на 0,035 с взрыватели должны были взорвать бомбы после того, как те пробьют палубу танкера. В цель попало 30 бомб.

Следом за бомбардировщиками шли реактивные истребители “Хантер” британских ВВС, сбрасывавшие в пламя пожара подвешенные под их крыльями алюминиевые баки с авиационным бензином. Более 20 тыс. л. бензина должны были способствовать распространению огня. Густые столбы дыма в течение двух часов поднимались в небо над охваченным пламенем танкером. На следующий день налеты авиации возобновились. В огонь полетели ракеты и еще 23,5 тыс. л. авиационного бензина. Напалм, сброшенный в плавающую на воде нефть, не воспламенил ее. 30 марта на танкер обрушилось еще 50 т бомб. Бомбардировка обошлась британскому правительству в 200 тыс. фт. ст.

С 7 по 13 апреля водолазы из плимутской военно-морской базы во главе с лейтенантом Сирилом Лафферти произвели обследование лежавших на глубине 20 м остатков танкера, чтобы определить, сколько нефти еще осталось в его танках. Лишь в некоторых из них обнаружили слой полузатвердевшей нефти. “TorryCanyon” был мертв.

Но связанная с ним эпопея еще только разворачивалась. Как только закончилась бомбардировка, началась массированная операция по очистке побережья Корнуолла. Одновременно пытались спасти морских птиц, перья которых были пропитаны нефтью или детергентом. Все оказалось напрасным. Только что очищенные пляжи снова заливались нефтью, принесенной прибоем, а птицы - те просто умирали.

Во главе ударных сил, брошенных на очистку побережья, шли 1000 морских пехотинцев, а за ними следовали 1200 английских солдат. К труднодоступным участкам люди добирались по спущенным со скал канатам, - а в некоторых случаях их вместе с запасами детергента спускали с вертолетов. Толку от добровольцев из числа населения было мало, а иногда они просто мешали. Более эффективной оказалась помощь женского добровольческого корпуса. Третье авиационное соединение ВВС США выделило 86 человек, 34 грузовика и полмиллиона долларов. На борьбу с нефтью были в полном составе направлены 78 английских пожарных команд. В конце концов, совместные усилия увенчались успехом. В середине мая войска возвратились на свои квартиры, и к началу июня пляжи были очищены от нефти. После вполне понятного малолюдья в начале сезона к концу лета курорты возобновили нормальную деятельность.

Как показали результаты проведенной операции, применение химических средств явилось, по-видимому, наилучшим способом борьбы с крупными загрязнениями нефтью. Беда в данном случае заключалась лишь в том, что нефти оказалось слишком много. Еще до начала бомбардировки танкера ее вытекло около 50 тыс. т.; примерно 15 тыс. т. из этого количества испарилось или рассеялось естественным путем. Таким образом, на поверхности моря осталось 35 тыс. т. В ходе операции было израсходовано приблизительно 3,5 тыс. т детергентов-эмульгаторов - количество, достаточное для диспергрования или связывания 15 тыс. т нефти. 20 тыс. т нефти было выброшено на берег.

Гибельные последствия нефтяного загрязнения

В ходе описываемых событий выяснился также ряд других неприятных фактов.

Совершенно чистый с виду пляж мог быть пропитанным на значительную глубину нефтью, просочившейся туда под действием прибоя. Единственный способ борьбы в таких случаях заключался в вспахивании и бороновании подобных участков. Самым обескураживающим было то, что детергент, эффективно воздействующий на нефть, оказался чрезвычайно ядовитым для морской растительности и живых организмов приливной зоны. Больше всего пострадали моллюски (клемы, мидии и устрицы), причем нефть и детергент в сочетании были более губительны, чем порознь.

Bоткрытом море плавающая на поверхности нефть не причиняет вреда морским организмам. Однако после обработки детергентом, погружаясь в воду, она несет с собой смерть обитателям мелководья, неспособным спастись бегством.

Самый тяжелый удар пришелся на долю птиц. Их пропитанные нефтью и детергентом перья теряли водоотталкивающие свойства и переставали удерживать тепло, что приводило к быстрому охлаждению тела. Легкие, горло, кишечник птиц, забитые пеной из нефти и детергентов, были обожжены. Нефть, кроме того, вызывала перитониты, нарушение деятельности печени и почек, параличи и слепоту. Птицы, перья которых были сильно пропитаны нефтью, погибали все без исключения; среди пострадавших выжило менее 20 %. На побережье Корнуолла погибло 20 тыс. кайр и 5 тыс. гагарок. Площадь гнездовий сократилась на 25 %. Из 7849 спасенных птиц через несколько дней уцелело всего 450.

9 апреля пятно вытекшей из “ TorryCanyon” нефти размером 30х5 миль достигло побережья Бретани. Французское правительство не успело принять никаких мер за то время, пока подгоняемая ветром нефть со скоростью 35 уз приближалась к берегам Франции. Чтобы как-то связать плавающую на воде нефть, ее посыпали опилками; на берегу ее с помощью лопат собирало обутое в резиновые сапоги местное население. Вся операция обошлась Франции в 3 млн. дол.

3 апреля в Генуе начались заседания следственной комиссии, официально созданной правительством Либерии, но фактически состоявшей из трех американских бизнесменов. Комиссия признала, что капитан Руджиати несет полную ответственность за гибель “ TorryCanyon”. В сентябре 1967 г. он был лишен капитанского диплома. Многие наблюдатели подняли большой шум по поводу якобы предвзятого решения комиссии, пытаясь доказать, что подлинными виновниками являются компании “Барракуда танкер корпорейшн” или “Юнион ойл”. Такая точка зрения представляется несколько странной, если учесть допущенные Руджиати и признанные им грубые нарушения правил судовождения в то памятное утро. Еще на заре развития мореплавания ответственность капитана за свое судно стала непреложным морским законом. Сколь бы суровым это не могло показаться, но в море на судне нет места демократии, она недопустима. А власть неизбежно означает и ответственность.

4 мая британское правительство направило в Верховный суд официальный иск против компании “Барракуда Танкер корпорейшн”, в котором предъявляло свои права на принадлежавшие компании суда “Лейк Палурд” и “Сан-Синена”, однотипные с “ TorryCanyon”. Суд возбудил дело в отсутствие ответчика, в данном случае компании “Барракуда танкер корпорейшн”. 15 июля англичане поймали “Лейк Палурд”, когда он на один час остановился в Сингапуре, и приколотили к его мачте судебную повестку, “арестовав” танкер до тех пор, пока компания не выдаст долгового обязательства на сумму 8,4 млн. дол.

Французы на пять минут опоздали проделать ту же операцию, но затем поймали танкер в Роттердаме и заставили таким образом компанию выдать им аналогичное обязательство.

Компания “Онион ойл”, зафрахтовавшая “Лейк Палурд”, как в свое время и “ TorryCanyon”, обратилась в окружной суд США с просьбой ограничить размер долгового обязательства “лимитированным фондом”, который в США считается равным стоимости спасенного судна, имущества или груза. Поскольку через несколько дней после катастрофы волны вынесли на берег один из спасательных плотов “TorryCanyon”, сумма долгового обязательства компании “Юнион ойл” и (или) “Барракуда танкер корпорейшн” составляла всего 50 долларов.

Однако согласно постановлению апелляционного суда, право на подобное ограничение материальной ответственности предоставлялось только владельцу судна, а не его фрахтователю. После вынесения такого решения компания “Юнион ойл” начала переговоры по урегулированию конфликта. 11 ноября 1969 г. “Барракуда танкер корпорейшн” и “Юнион ойл” согласились уплатить британскому и французскому правительствам в общей сложности 7,2 млн. дол. в возмещение расходов по ликвидации последствий загрязнения побережья Корнуолла и Бретани.

Страховые компании, уже выплатившие 16,5 млн. дол. страховки за погибшее судно, были вынуждены снова раскошелиться. Ллойд уплатил около 70 % этой суммы, остаток взял на себя американский консорциум.

Случай с “TorryCanyon”, несомненно, будет иметь далеко идущие последствия и окажет определенное влияние на некоторые аспекты спасательных работ в море.

Международная конвенция по контролю и управлению балластными водами судов 2004 года от IMO была создана в результате растущих фактов ущерба от появления чужеродных водных организмов, и хотя ее разработка заняла долгие годы, ее ратификация близится.
Это соглашение представляет разительные изменения в управлении балластными водами судов, и хотя оно руководствуется благими намерениями, существует большой потенциал для возникновения споров, задержки судов, отмены фрахтовых соглашений и наложения местных штрафов.

Существует множество зарегистрированных случаев, когда вторжение определенных морских организмов влияло на локальную экологию с серьезными последствиями, как на здоровье, так и на благосостояние прибрежных и внутренних вод региона.

Три наиболее известных случая включают появление полосатой мидии в Великих Озерах, гребешковой медузы в Каспийском море и вспышку холеры в Перу в 1991 году.

В морской среде инвазивные организмы содержатся в планктоне, яйцах и личинках, которые принимаются на борт судна во время операций с балластными водами. Следовательно, они могут перевозиться через моря и океаны, в конце концов, сбрасываясь в различные биорегионы, где местные природные условия могут вызвать их гибель или в некоторых случаях бурный рост в ущерб местным организмам и природной среде.

Тогда как 90% современной мировой торговли проходит через , инвазивные морские организмы неразрывно связаны с 3-5 млрд. тоннами балластных вод, перевозимых по всему миру как часть обычного водного транспортного процесса.

Конвенция разработала ответ на проблему инвазивных организмов, прошло уже около 20 лет с введения добровольных правил контроля балластных вод в начале 1990х. Конвенция вступит в силу через 12 месяцев с момента ее ратификации 30 государствами, представляющими 35% мирового торгового тоннажа. На конец мая 2011 года 28 государств, представляющих 25% мирового тоннажа, уже подписали соглашение.

Доля в мировом тоннаже является наиболее важным показателем, так как остается несколько крупных судовладельческих наций, которые пока не ратифицировали соглашение. Чтобы конвенция вступила в силу остается дождаться подписания всего несколькими из них. Это может случиться в ближайшем году, и конвенция вполне может быть ратифицирована и вступит в силу в 2013 году.

В настоящее время все большее число стран и региональных властей требуют от судов, входящих в их воды, выполнить обмен балластными водами (BWE) как одно из условий получения разрешения на сброс балластных вод в портовых зонах.

Тогда как обмен балластными водами может стать общепринятой практикой для судов, работающих во многих портах и регионах, эта мера рассматривается IMO как временная мера по борьбе с инвазивными морскими организмами, и она будет заменена согласно плану конвенции.
Для большинства судов более 400 гросс-тонн введение принципов конвенции так или иначе потребует установки систем обработки балластных вод, утвержденных IMO. Эти сложные и дорогие устройства способны осуществить сепарацию и физическое уничтожения планктона и бактерий, содержащихся в балластных водах, прямо на борту суда, снизив их содержание до допустимых границ, определенных в конвенции.

Правила конвенции уже требуют от определенных судов, построенных в 2009 или позже, быть оснащенными такими системами. В намерениях остается оснащение всех мировых судов к 2016 году.

Для операторов и судовладельцев это ставит такие вопросы:
– Какую систему выбрать?
– Где ее установить?
– Будет ли система способна справиться с требованиями конвенции во время работы судна?

Выбор системы

Что касается выбора производителя, список утвержденных IMO поставщиков системы очистки балластных вод все растет. Многие из них используют технологии, основанные на технологиях очистки вод на суше, тогда как другие представляют более инновационные решения, например, использование инертных газов и химических биоцидов.

На настоящий момент установлено достаточно мало систем на суда, так что оценить их работоспособность пока не представляется возможным. В результате чего владельцы и операторы судов пока не очень доверяют различным видам систем, и могут только надеяться, что выбранная система обработки балластных вод окажется надежной и эффективной в долгосрочном периоде.

Установка

Выбрав систему, ее достаточно несложно установить на строящееся судно в судостроительной верфи, так как проектировщики смогут запланировать этот процесс в фазах строительства.

Однако, было оценено, что вслед за ратификацией конвенции в ближайшие годы, будет около 50 000 судов и других плав-средств, в которых придется устанавливать системы обработки балластных вод. Текущее состояние мировых судостроительных верфей и заводов не может обеспечить этот спрос, и судовладельцы, которым потребуется установка, могут оказаться перед необходимостью ждать доступного завода в течение длительного времени.

Применение

И наконец, когда система уже установлена (возможно, со значительными затратами), может оказаться, что основные проблемы еще впереди.
Этой проблемой окажется практическая эффективность оборудования и его способность обеспечить полное соответствие требованиям конвенции под пристальным надзором офицеров страны флага, портовыми властями и другими уполномоченными органами.
Чтобы получить сертификацию от IMO система обработки балластных вод должна пройти серию тестов на суше и на судне, у которых есть определенный набор критериев соответствия экологическим условиям. Тогда как представляется возможным определить эффективность системы с определенной точностью в контролируемых, почти лабораторных условиях во время процедуры получения разрешения, в реальности работа системы может оказаться совсем другой.

Тогда как существуют определенные рекомендации по методам тестирования, нет определенного общего протокола, который должен быть использован на уровне портов, чтобы определить, соответствуют ли критерии обработки балластных вод определенным судном стандартам конвенции. Продолжается дискуссия относительно того, как достичь максимального соответствия судов требованиям соглашения. Сюда относятся такие фундаментальные вопросы, как методы взятия проб и то, должны ли пробы быть выборочными или сплошными.

Водяной балласт- это вода и взвешенные в ней вещества, принятые на борт судна для обеспечения требуемого дифферента, крена, осадки, остойчивости судна. По оценкам ИМО, на судах, плавающих во всех регионах Мирового океана, ежегодно перемещается в качестве балласта около 12 млрд, тонн водяного балласта.

При балластном переходе для обеспечения безопасности плавания танкеры принимают забортную воду в качестве балласта в свободные от нефти «грязные» грузовые танки. Чистые танки заполняются забортной вода непосредственно, без их предварительной подготовки. Перед заполнением «грязных» грузовых танков забортной водой они должны быть очищены от имеющихся в них НВ установленным порядком.

Имеющиеся результаты исследований показывают, что в водяном балласте и осадках, перевозимых на судах, даже после рейсов продолжительностью несколько недель многие виды бактерий, растений и живых организмов могут выжить и сохраняться в устойчивой форме. Сброс загрязненного балласта или осадков в воды государства порта может привести к появлению в этих водах нежелательных видов патогенных организмов, нарушающих экологическое равновесие, причинить ущерб зонам отдыха, создать угрозу здоровью и жизни местного населения, животных и растений. Возникновение заболеваний также может быть результатом попадания в воды государства порта больших количеств балластных вод (БВ), содержащих вирусы или бактерии.

Наиболее распространенными видами микроорганизмов (определенными как патогенные или условно патогенные) являются кишечные палочки, стафилококк и сальмонелла. Временами наблюдается присутствие кишечных бацилл. По оценкам ИМО 4,5 тысячи различных видов переносится по всему миру за один раз в балластных танках. Поэтому сброс БВ считается потенциально опасным не только ИМО, но также и ВОЗ, которая озабочена вопросом недопущения распространения болезнетворных эпидемиологических бактерий с БВ.

Балластом служит вода, взятая прямо из-за борта. Вместе с водой насосы закачивают не только несметные количества микроорганизмов, но и крупную живность: крабов, моллюсков, мелких рачков. Подсчитано,что в среднем в балластных водах присутствует свыше 400 разновидностей животных, микроорганизмов и растений. Если ее сбрасывают там, где соленость, температура, питательная среда устраивают вновь прибывших гостей, они начинают борьбу с местными обитателями за право здесь жить. В бухте Сан-Франциско, например, 99 % биомассы состоит из организмов, ранее никогда здесь не живших. При сбрасывании балласта в портах захода, чужеродные организмы, не встречая особого сопротивления, быстро размножаются и начинают угрожать существованию других постоянно живущих там организмов. Однако опасность, которую несут с собой микроорганизмы, оказалась еще большей, чем в случае крупных организмов. Во всяком случае, узнав о результатах этих исследований, некоторые правительства уже задумалась об ужесточении борьбы со сливом балластной воды в прибрежной зоне. К такому выводу пришли американские ученые, которые провели бактериологическое исследование воды, используемой в качестве балласта на пришедших из иностранных портов судах. Ими было обнаружено, что болезнетворные микробы могут путешествовать на огромные расстояния внутри судов, куда они попадают вместе с балластной водой, а после прихода в порт они вместе с бактериями могут оказаться за бортом и стать причиной массовых заболеваний у жителей побережья. Например, холероподобные бактерии вызвали заражение устриц у побережья Северной Америки. В результате тяжелые отравления получили сотни людей.

Кроме того, загрязнения, принятые с БВ, оседая в балластных танках, увеличиваются в объеме после каждой балластировки, что приводит к снижению провозоспособности судна. Удаление осадков из балластных емкостей - сложный, трудоемкий технологический процесс, который способствует увеличению простоя и стоимости ремонта судов. Трудоемкость его вызвана тем, что балластные танки расположены, как правило, во втором дне, в носовых и кормовых частях судна со сложным конструктивным набором.

Например, ежегодно суда перед заходом в порты США сливают в целом миллионы тонн воды, закачанной в балластные танки в других районах Мирового океана. Группа ученых из Смитсоновского центра исследований ОС (штат Мэриленд) проанализировала состав балластных вод в судах, прибывших главным образом из стран Европы и Средиземноморья, обнаружила, что в них содержатся бактерии (в том числе холерный вибрион) и вирусы. Концентрация бактериальных клеток в литре воды достигала почти 1 млрд., а вирусных частиц - более 7 млрд. Многие микробы остались неопознанными, но наверняка среди них были такие, которые могут принести вред местным морским экосистемам.

Америка, в свою очередь, одарила Старый Свет посланцами, обитающими в ее прибрежных водах. Какое-то судно, вероятно, где-то в районе Атлантике набрало с БВ беспозвоночных животных - гребневиков. У гребневика, как у медузы, прозрачное, студенистое тело, по форме напоминающее короткий толстый огурец, обрезанный с одного конца. Гребневик - это хищник. Он питается планктоном, мелкими водными организмами, мальками рыб и их икрой. Лет пятнадцать назад он попал в Черное море, нашел там благоприятные для себя условия и настолько размножился, что, по сути, нанес ущерб местному рыболовству.

Поучительный пример преподнес Океанографический музей в Монако в 1984 году. Там ополоснули контейнер, в котором были привезены водоросли из южных морей. По невнимательности или по незнанию, эту воду с растительными остатками выплеснули в море. Сегодня на дне Средиземного моря водоросль- новосел занимает 3 тысячи гектаров. Она полностью изгнала коренную растительность.

Для судов рыбопромыслового флота РФ было проведено изучение фактического состояния и использования водяного балласта на рыбопромысловых судах, находящихся в эксплуатации. Практически на всех таких судах имеются цистерны водяного балласта. Их общий объем составляет порядка 12 % от дедвейта судов, а на танкерах и сухогрузах 35-40 %. Согласно предварительной оценке, использование балластных цистерн на рыбопромысловых судах в процессе их эксплуатации составляет около одной трети общего промыслового времени, поэтому, несмотря на сравнительно небольшие объемы перевозимой балластной воды (по сравнению с транспортными судами) рыбопромысловые суда могут осуществлять перенос жизнеспособных организмов из одной среды их обитания в другую.