Ցիանոբակտերիաներից ջուրը մաքրող մոդելային սարքը կարող է օգնել լուծելու Սեւանա լճի «ծաղկման» խնդիրը. դրա փորձարկումը դրական արդյունք է տվել

Ջուրը ցիանոբակտերիաներից մաքրելու մոդելային սարքը կարող է օգնել Սեւանա լճի «ծաղկման» խնդիրը լուծելու, ջրի որակը բարձրացնելու եւ այն ավելի անվտանգ դարձնելու գործում:

Սարքը, ինչպես տեղեկացնում է ՀՀ ԳԱԱ մամուլի ծառայությունը, մշակել են Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Հարավային գիտական կենտրոնի աշխատակիցները՝ «Սևանա լճի էվտրոֆացման մեխանիզմների հետազոտում, «ծաղկման» երևույթների բացահայտում և վերջինիս դեմ պայքարի մեթոդների մշակում» նպատակային ծրագրի շրջանակում:

Հայ մասնագետները 2022թ․ հուլիսին Սևանա լճի «ծաղկման» երևույթների դրսևորման ընթացքում փորձարկել են այն եւ դրական արդյունքներ ստացել. ցեոլիտների օգնությամբ մոդելային սարքի միջոցով Լիճքի հատվածում Սևանա լճից կլանվել են վնասակար միկրոօրգանիզմներ, միկրոջրիմուռներ, ցիանոբակտերիաներ:

Ինչո՞ւ է «ծաղկում» Սեւանը

Ջրի «ծաղկումը» ջրային էկոհամակարգերում կենսածին տարրերի առատության և նպաստավոր ջերմաստիճանային պայմաններում պլանկտոնային ջրիմուռների բուռն աճն է, որի արդյունքում վատանում է ջրի որակը: Խնդիրն առավել բարդանում է, երբ «ծաղկումն» առաջացնում են կապտականաչ ջրիմուռները՝ ցիանոբակտերիաները, որոնք ջրային միջավայր են արտանետում թունավոր նյութեր՝ սպառնալով մարդու և կենդանիների առողջությանը:

Ջրիմուռների հսկայական կենսազանգվածը, որը ձևավորվում է կենսածին տարրերի առատության և նպաստավոր ջերմաստիճանի պայմաններում, դառնում է օրգանական նյութով լճերի և ջրամբարների աղտոտվածության լրացուցիչ աղբյուր, որի քայքայման պրոցեսում գրանցվում է թթվածնային պայմանների վատացում և խախտվում է էկոհամակարգի բնականոն վիճակը: 

2018-ից Սևանա լճում արձանագրվեց  ջրիմուռների բուռն աճ. լիճը «ծաղկեց» Anabaena ցեղի կապտականաչ ջրիմուռներով: «Ծաղկման» երևույթները շարունակվեցին նաև հաջորդ տարիներին։ 

«Ծաղկած» ջուրը վտանգավո՞ր է

Լճի ջրի գենաթունային և կանցերոգեն հատկությունների ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ «ծաղկման» շրջանում լճի ջրում նկատվում է գենետիկական ազդեցության մակարդակի զգալի աճ, գրանցվում է ամենաբարձր ռեցեսիվ մուտացիաների հաճախականություն, իսկ «ծաղկման» շրջանից հետո գենետիկական ազդեցության մակարդակը զգալիորեն նվազում է:

Հայ մասնագետների հետազոտությունները

«Ծաղկման» երևույթների դեմ պայքարելու նպատակով ՀՀ կրթության, գիտության, մշակույթի և սպորտի նախարարության գիտության պետական կոմիտեի աջակցությամբ 2020-ից սկսվել են «Սևանա լճի էվտրոֆացման մեխանիզմների հետազոտում, «ծաղկման»  երևույթների բացահայտում և վերջինիս դեմ պայքարի մեթոդների մշակում» նպատակային ծրագրի աշխատանքները, որին մասնակցում են ՀՀ ԳԱԱ Կենդանաբանության և հիդրոէկոլոգիայի գիտական կենտրոնի, ՀՀ ԳԱԱ Երկրաբանության ինստիտուտի, Երևանի պետական համալսարանի կենսաբանության ֆակուլտետի գենետիկայի և բջջաբանության ամբիոնի, ինչպես նաև «Բիոմիներալ» ՍՊԸ-ի աշխատակիցները։ Ծրագրի գիտական ղեկավարն է կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Բարդուխ Գաբրիելյանը:

«Ֆիտոպլանկտոնային համակեցության մեր հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ Սևանա լճում «ծաղկում» առաջացնում է հիմնականում Dolichospermum/Anabaena flos-aquae տեսակի ցիանոբակտերիան։ Լիճքի դիտակետի նմուշներում հայտնաբերվել են նաև Anabaena flos-aquae տեսակի հետերոցիստներ, որոնց քանակը մեկ լիտրում հավասարվել է մոտ 500 000 բջջի։ Ակտիվացված ցեոլիտներով ջրի մաքրում իրականացնելուց հետո լճի ջրում Anabaena flos-aquae տեսակի ջրիմուռների բջիջներ կամ հետերոցիստներ չեն հայտնաբերվել», - ասաց ՀՀ ԳԱԱ Կենդանաբանության և հիդրոէկոլոգիայի կենտրոնի գիտական ղեկավար, կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Բարդուխ Գաբրիելյանը։

Գիտնականներն օգտագործել են գենետիկական թեստ մարկերներ ցեոլիտի մաքրման արդյունավետությունը գնահատելու համար։ Ցեոլիտով մշակված ջրի նմուշներում նկատվել է ուսումնասիրվող գենետիկական թեստ-մարկերների մակարդակի նվազում՝ չմշակված տարբերակների համեմատ։ 

ԵՊՀ-ի կենսաբանության ֆակուլտետի գենետիկայի և բջջաբանության ամբիոնի հետ համատեղ կիրառվել են Tradescanrtia (clon 02) բույսի երկու թեստ համակարգեր, ինչի արդյունքում ստացված տվյալները վկայում են, որ Սևանա լճի «ծաղկման» ժամանակ ցեոլիտի օգտագործումը որպես բնական սորբենտ նպատակահարմար է լճի ջրի թունավորման մակարդակի նվազեցման համար: 

Ջուրը ցիանոբակտերիաներից մաքրելու մոդելային սարք

Ծրագրի շրջանակում ստեղծվել է լճի ջուրը ցիանոբակտերիաներից մաքրելու մոդելային սարք, որի նախագիծը մշակել են Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Հարավային գիտական կենտրոնի աշխատակիցները։ Գիտնականների խումբը Սևանա լճում փորձարկել է Սևանի ջուրը կապտականաչ ջրիմուռներից՝ ցիանոբակտերիաներից մաքրող մոդելային սարքը: Ցեոլիտների օգնությամբ մոդելային սարքի միջոցով Լիճքի հատվածում Սևանա լճից կլանվել են վնասակար միկրոօրգանիզմներ, միկրոջրիմուռներ, ցիանոբակտերիաներ: Փորձարկումն իրականացվել է 2022 թ․ հուլիսին՝ Սևանա լճի «ծաղկման» երևույթների դրսևորման ընթացքում: 

Սարքի ստեղծման համար հիմք են ծառայել ծրագրի շրջանակում իրականացված հետազոտությունները, որոնք կատարվել են Սևանա լճի Լճաշենի, Նորաշենի, Լիճքի լճախորշերում: Այստեղ գրանցվել էին լճի ջրի «ծաղկման» առավել ինտենսիվ երևույթներ։

Հետազոտվել են Սևանա լճի ջրի «ծաղկման» մեխանիզմները, կատարվել է ֆիտոպլանկտոնի տեսակային կազմի որոշում, քանակական ցուցանիշների գնահատում, զարգացման օրինաչափությունների բացահայտում, ուսումնասիրվել են նաև վերոհիշյալ երևույթները պայմանավորող հիդրոքիմիական և հիդրոֆիզիկական գործոնները։ Իրականացվել է միջավայրից միկրոօրգանիզմների, միկրոջրիմուռների, ցիանոբակտերիաների կլանման և հեռացման նպատակով նպատակային սորբենտի ընտրություն, վերջինիս ակտիվացում, ազդեցության արագության մեծացում, մանրէաբանական ցուցանիշների հիման վրա ջրի մաքրման արդյունավետության գնահատում։ Կատարվել է լճի ջրի գենաթունային և կանցերոգեն հատկությունների գնահատում: 

Գիտական արդյունքները ներկայացվել են հետևյալ հոդվածներում.

• Hambaryan L.R., Stepanyan L.G., Mikaelyan M.V., Gyurjyan Q.G. «The bloom and toxicity of cyanobacteria in Lake Sevan». Proceedings of the Yerevan State University: Chemistry and Biology, 54(2), 2020, pp. 168-176. (article in peer-reviewed journal).
• Հարությունյան Ռ. Մ., Ավալյան Ռ. Ե., Աթոյանց Ա. Լ., Աղաջանյան Է. Ա., Գաբրիելյան Բ. Կ., «Սևանա լճից ջրի նմուշների կենսաթեստավորում ջրի ծաղկման ժամանակ և ցեոլիտով մշակումից հետո մոդելային թեստ օբյեկտի կիրառմամբ»,  Հայաստանի Գիտությունների ազգային ակադեմիա, Զեկույցներ։ Էկոլոգիա, 2021, h. 121, № 4, Էջ 294-301։
• Շահինյան Հ.Վ., Մելիքսեթյան Խ.Բ., Զաքարյան Շ.Ս., Գյուլնազարյան Շ.Ա. «Սևանա լճում կապտականաչ ջրիմուռների ծաղկման որոշ նախադրյալների մասին» ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր, Գիտություններ Երկրի մասին, 2021, հ.74, N 3, էջ 32-40: 
• Асатрян В.Л., Гамбарян Л.Р., Гукасян Э.Х. «Горизонтальное распределение биомассы фитопланктона озера Севан: метод подсчета с использованием ГИС-технологий» // Научные основы сохранения и восстановления природных ресурсов озера Севан / отв. ред. С.В. Бердников, В.В. Селютин. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2022. – С. 323-332.

Հետազոտության արդյունքները զեկուցվել են նաեւ «Ջանքերի միավորում՝ հանուն Սևանա լճի էկոհամակարգի պահպանման և կայուն զարգացման» միջազգային համաժողովում։