Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов
Выявлены особенности деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов. Показано, что распад Сорг в них происходит преимущественно анаэробным путем при значительном участии процессов метаногенеза и сульфатредукции. Виявлено особливості деструкції органічної речовини в до...
Saved in:
| Published in: | Гидробиологический журнал |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут гідробіології НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80719 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов / А.Н. Дзюбан // Гидробиологический журнал. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 58-64. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860085800569405440 |
|---|---|
| author | Дзюбан, А.Н. |
| author_facet | Дзюбан, А.Н. |
| citation_txt | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов / А.Н. Дзюбан // Гидробиологический журнал. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 58-64. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Гидробиологический журнал |
| description | Выявлены особенности деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов. Показано, что распад Сорг в них происходит преимущественно анаэробным путем при значительном участии процессов метаногенеза и сульфатредукции.
Виявлено особливості деструкції органічної речовини в донних осадах техногенних водних об’єктів. Показано, що розпад Сорг в них відбувається здебільшого анаеробним шляхом за значної участі процесів метаногенезу та сульфатредукції.
Patterns of organic substance destruction in bottom sediments of artificial water objects have been distinguished. It is shown that Corg decay occurs anaerobically and is associated with processes of methanogenesis and sulphate reduction.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:19:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÓÄÊ 574.587(285.2):579
À. Í. Äçþáàí
ÌÈÊÐÎÁÈÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ ÄÅÑÒÐÓÊÖÈÈ
ÎÐÃÀÍÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÂÅÙÅÑÒÂÀ  ÄÎÍÍÛÕ ÎÑÀÄÊÀÕ
ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÛÕ ÂÎÄÍÛÕ ÎÁÚÅÊÒÎÂ
Âûÿâëåíû îñîáåííîñòè äåñòðóêöèè îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà â äîííûõ îñàä-
êàõ òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî ðàñïàä Ñîðã â íèõ ïðîèñõîäèò
ïðåèìóùåñòâåííî àíàýðîáíûì ïóòåì ïðè çíà÷èòåëüíîì ó÷àñòèè ïðîöåññîâ ìå-
òàíîãåíåçà è ñóëüôàòðåäóêöèè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: äåñòðóêöèÿ, òåõíîãåííûå âîäîåìû, äîííûå îñàäêè.
Áàêòåðèàëüíîå íàñåëåíèå äîííûõ îòëîæåíèé (ÄÎ) âîäîåìîâ èãðàåò âàæ-
íóþ ðîëü íå òîëüêî â êðóãîâîðîòå îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà (ÎÂ), íî òàêæå â
ïðîöåññàõ ñàìîî÷èùåíèÿ, ïîñêîëüêó â îòëîæåíèÿõ ìèêðîáíîé äåñòðóêöèè
ïîäâåðãàþòñÿ êàê ïðèðîäíûå òðóäíîìèíåðàëèçóåìûå âåùåñòâà, òàê è
òîêñè÷íûå äëÿ äðóãèõ ãèäðîáèîíòîâ ñîåäèíåíèÿ, ïîñòóïàþùèå ñ áûòîâûìè
è õîçÿéñòâåííûìè îòõîäàìè [13]. Ïîêàçàíî, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì àíòðîïîãåí-
íîé íàãðóçêè íà âîäíûå ýêîñèñòåìû èíòåíñèâíîñòü è íàïðàâëåííîñòü ìèê-
ðîáèîëîãè÷åñêèõ ïîòîêîâ ðàñïàäà Πâ ãðóíòàõ èçìåíÿåòñÿ â ñòîðîíó óâå-
ëè÷åíèÿ ðîëè àíàýðîáíûõ ïðîöåññîâ [9]. Ïîñëåäíåå, â çàâèñèìîñòè îò óðîâ-
íÿ è õàðàêòåðà çàãðÿçíåíèé, ìîæåò ïðèâåñòè ê ñåðüåçíûì íåãàòèâíûì ïî-
ñëåäñòâèÿì äëÿ âîäîåìîâ, îäíàêî èññëåäîâàíèÿ ïîäîáíûõ ñèòóàöèé ïîêà
åäèíè÷íû [8, 11].
 ýòîé ñâÿçè áîëüøîé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò èçó÷åíèå ìèêðîáèîëîãè÷å-
ñêèõ ïðîöåññîâ äåñòðóêöèè ÎÂ â îñàäêàõ òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ
(ÒÂÎ), ñâåäåíèÿ î êîòîðûõ ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþò.
Ìàòåðèàë è ìåòîäèêà èññëåäîâàíèé. Ðàáîòû ïðîâîäèëèñü â ëåòíå-îñåí-
íèå ïåðèîäû 1991—2005 ãã. íà ðÿäå òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ ÐÔ, äîí-
íûå îñàäêè êîòîðûõ íàñûùåíû ðàçëè÷íûìè ïðîìûøëåííûìè îòõîäàìè,
òîêñè÷íûìè äëÿ áîëüøèíñòâà ãèäðîáèîíòîâ [7, 9, 10, 16]. Ýòî: 1 — âîäî-
åì-íàêîïèòåëü Àìóðñêîãî öåëëþëîçíî-áóìàæíîãî êîìáèíàòà (ÀÖÁÊ) â
íèæíåì òå÷åíèè ð. Àìóð; 2 — ðåêè Ñåðîâêà è ßãîðáà â ïðîìûøëåííîé çîíå
ã. ×åðåïîâöà (Âîëîãîäñêàÿ îáë.) íà ñåâåðíîì áåðåãó Ðûáèíñêîãî âîäîõðàíè-
ëèùà; 3 — îòñòîéíèê Êîñòðîìñêîé ÃÐÝÑ (ÊÃÐÝÑ) íà ïðàâîì áåðåãó Ãîðü-
êîâñêîãî âîäîõðàíèëèùà íèæå ã. Êîñòðîìû (òàáë. 1).
ÂÎÄÍÀß ÌÈÊÐÎÁÈÎËÎÃÈß
© Äçþáàí À. Í., 2011
58 ISSN 0375-8990 Ãèäðîáèîë. æóðí. — 2011. — Ò. 47, ¹ 5
Îñàäêè îòáèðàëè êîðîá÷àòûì äíî÷åðïàòåëåì, ïîçâîëÿþùèì ñîõðàíÿòü
èõ ñòðóêòóðó, èç êîòîðîãî ïî îïèñàííîé ðàíåå ñõåìå çàïîëíÿëè ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûå ñîñóäû, à ÷àñòü ïðîá ôèêñèðîâàëè äëÿ õèìè÷åñêîãî àíàëèçà [3,
4]. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûé ïîòåíöèàë ñðåäû Eh è âåëè÷èíó ðÍ
èçìåðÿëè èîíîìåðîì Radelkis, êîíöåíòðàöèþ ðàñòâîðåííîãî O2 — îêñèìåò-
ðîì ÊË-115, ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà (Ñîðã) — íà ãàçîõðîìàòî-
ãðàôè÷åñêîì àíàëèçàòîðå CNH-1. Ëåãêîãèäðîëèçóåìûå ôðàêöèè îðãàíè÷å-
ñêîãî âåùåñòâà (Cëã) âûäåëÿëè îáðàáîòêîé ïðîáû 5%-íîé H2SO4. Ñîäåðæà-
íèå â âîäå è ÄÎ ìåòàíà îïðåäåëÿëè íà õðîìàòîãðàôå Chrom-5 ñ ïëàìåí-
íî-èîíèçàöèîííûì äåòåêòîðîì ïðè óñëîâèÿõ: äëèíà êîëîíîê — 2,4 ì, ñîð-
áåíò — Porapack-Q, ãàç-íîñèòåëü — ãåëèé, òåìïåðàòóðà òåðìîñòàòà — 37oÑ.
Âàëîâóþ âåëè÷èíó îáùåé, àýðîáíîé è àíàýðîáíîé äåñòðóêöèè Πðàññ÷èòû-
âàëè ïî èíòåíñèâíîñòè ïîãëîùåíèÿ èìè Î2 è âûäåëåíèÿ ÑÎ2 â ãåðìåòè÷íûõ
ñòðàòîìåòðè÷åñêèõ òðóáêàõ ñ èëîâûì ìîíîëèòîì è ïðèäîííîé âîäîé [3, 13].
Âåëè÷èíó ÕÏÊ ïîâåðõíîñòíûì ñëîåì èëîâ ó÷èòûâàëè â îïûòàõ ñ ñóëåìîé
[3]. Èíòåíñèâíîñòü îáðàçîâàíèÿ è ïîòðåáëåíèÿ ìåòàíà â ÄÎ îïðåäåëÿëè ãà-
çîõðîìàòîãðàôè÷åñêèì ìåòîäîì â ñòðàòîìåòðè÷åñêèõ ôëàêîíàõ, èñïîëüçóÿ
èíãèáèòîðû [17], ïî ðàçíîñòè åãî êîíöåíòðàöèé ìåæäó êîíòðîëåì è îïûòîì
[5, 12]. Ñêîðîñòü áàêòåðèàëüíîé ñóëüôàòðåäóêöèè èçìåðÿëè ðàäèîèçîòîï-
íûì ìåòîäîì, èñïîëüçóÿ 35S-ñóëüôàò è îöåíèâàÿ àêòèâíîñòü áàêòåðèàëüíûõ
ïðåïàðàòîâ ñ ïîìîùüþ ñöèíòèëëÿöèîííîãî ñ÷åò÷èêà Mark-2 [12].
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé è èõ îáñóæäåíèå
Îáñëåäîâàííûå âîäíûå îáúåêòû ñóùåñòâåííî ðàçëè÷àëèñü ïî ìíîãèì
ìîðôîëîãè÷åñêèì è òåõíîëîãè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì. Îäíàêî äëÿ âñåõ
ÒÂÎ ïðèñóùå âåñüìà âàæíîå îáùåå ñâîéñòâî — íàêîïëåíèå â äîííûõ îñàä-
êàõ òðóäíîìèíåðàëèçóåìûõ îòõîäîâ ïðîèçâîäñòâà (â òîì ÷èñëå òîêñè÷íûõ),
ñðåäè êîòîðûõ èìåþòñÿ ðàçëè÷íûå âîññòàíîâëåííûå ñîåäèíåíèÿ. Ïîñëåä-
íåå âåäåò ê ðåçêîìó ñíèæåíèþ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî ïîòåíöè-
àëà (Red/Ox) â ñðåäå, âëèÿþùåãî íà ñòðóêòóðó è ôóíêöèîíèðîâàíèå áàêòå-
ðèîöåíîçîâ.
Âîäîåì-íàêîïèòåëü ïåðåðàáîòàííûõ ñòî÷íûõ âîä ÀÖÁÊ â ã. Àìóðñêå
(Õàáàðîâñêèé êðàé) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñïåöèôè÷åñêóþ îçåðíóþ ýêîñèñòå-
ìó. Èññëåäîâàíèÿ, ïðîâåäåííûå â ïåðèîä 26.09—23.10.1991 ã., ïîêàçàëè, ÷òî
â óñëîâèÿõ ãîìîòåðìèè âîäíûå ìàññû âîäîåìà-íàêîïèòåëÿ ïî ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèì êðèòåðèÿì äîñòàòî÷íî îäíîðîäíû. Èìåÿ âûñîêèå ïîêàçàòåëè öâåò-
59
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
1. Ìîðôîìåòðè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ
Âîäíûå îáúåêòû Ïëîùàäü, êì2 Ãëóáèíà, ì (ìàêñ.)
Âîäîåì-íàêîïèòåëü ÀÖÁÊ 1,2—7,2 9—16
Óñòüå ð. Ñåðîâêè < 0,001 < 0,5
Ó÷àñòîê ð. ßãîðáû ó ÔÌÊ* ~ 0,005 2,8
Îòñòîéíèê òåõíîãåííûõ
ñáðîñîâ ÊÃÐÝÑ
0,05 3,5
* ÔÌÊ — ôàíåðíî-ìåáåëüíûé êîìáèíàò.
íîñòè (~ 500o õðîìîâî-êîáàëüòîâîé øêàëû) è îáåñïå÷åííîñòè Ñîðã (~ 700 ìã
Ñ/ë), îíè ïî âñåé ãëóáèíå ñîäåðæàëè ìåòàí (2,7—4,5 ìë/ë), à êîíöåíòðàöèÿ
Î2 ëèøü ó ñàìîé ïîâåðõíîñòè ñîñòàâëÿëà 1,3—1,5 ìã/ë [7].
Äíî âîäîåìà-íàêîïèòåëÿ ïîêðûòî ãëóáîêî âîññòàíîâëåííûìè ãðóáîäåò-
ðèòíûìè îñàäêàìè, áîãàòûìè Ñîðã. Â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò êîëëåê-
òîðà îíè æèäêèå è ãàçèðóþùèå, ó äðóãîãî áåðåãà — ïëîòíûå. Â «ìîëîäûõ»,
ãàçèðóþùèõ èëàõ äîëÿ Ñóñâ âäâîå âûøå, ÷åì â «ñòàðûõ» ïëîòíûõ. Êîíöåíò-
ðàöèÿ â îñàäêàõ ñóëüôàòîâ ïîâñþäó î÷åíü âûñîêà [7], îñîáåííî â «ñòàðûõ»
îòëîæåíèÿõ, ãäå îíà äîñòèãàëà 680 ìã SO4
2� /äì3 (òàáë. 2).
Ñïåöèôè÷åñêèå ñâîéñòâà îñàäêîâ îáóñëîâèëè ôîðìèðîâàíèå â íèõ ïðå-
èìóùåñòâåííî àíàýðîáíîãî áàêòåðèîáåíòîñíîãî ñîîáùåñòâà [7]. Ïðè ýòîì
íåîäíîðîäíîñòü ÄÎ íà îòäåëüíûõ ó÷àñòêàõ âîäîåìà-íàêîïèòåëÿ îòðàçèëàñü
êàê íà ñîñòàâå äîìèíèðóþùèõ ìèêðîáíûõ ãðóïï, òàê è íà ôóíêöèîíèðîâà-
íèè áàêòåðèîöåíîçîâ.
Íà îñíîâíîé ïëîùàäè äíà âîäîåìà-íàêîïèòåëÿ äåñòðóêöèÿ ÎÂ ïðîòåêàëà
èñêëþ÷èòåëüíî àíàýðîáíûì ïóòåì (òàáë. 3).  áîãàòûõ Ñóñâ ãàçèðóþùèõ
èëàõ, ãäå, ïî íàøèì äàííûì, ïðåîáëàäàëè àíàýðîáíûå ñàïðîôèòû è ìåòàíî-
ãåíû [7], èíòåíñèâíîñòü ìèêðîáíûõ ïðîöåññîâ ìåòàíîãåíåçà äîñòèãàëà
óðîâíÿ ãèïåðòðîôíûõ îçåð [6] è ÿâëÿëàñü îñíîâíûì òåðìèíàëüíûì çâåíîì
àíàýðîáíîãî ðàñïàäà ÎÂ. Â «ñòàðûõ» æå îñàäêàõ óäàëåííîé îò ïîñòóïëåíèÿ
ñòî÷íûõ âîä çîíû, ãäå ñîäåðæàíèå ñóëüôàòîâ áûëî ìàêñèìàëüíûì è ãäå äî-
ìèíèðîâàëè ñóëüôàòâîññòàíàâëèâàþùèå áàêòåðèè [7], îñíîâíàÿ ðîëü â ðàñ-
ïàäå ÎÂ ïðèíàäëåæàëà óæå ñóëüôàòðåäóêöèè, äîñòèãàâøåé 24 ìã S/äì3·ñóò
(ñì. òàáë. 3).
Ðåêà ßãîðáà è åå ïðèòîê ð. Ñåðîâêà, ðàñïîëîæåííûå â ïðîìûøëåííîé
çîíå ã. ×åðåïîâöà, èñïûòûâàþò î÷åíü ñèëüíîå àíòðîïîãåííîå âîçäåéñòâèå
60
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
2. Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà äîííûõ îñàäêîâ ðàçëè÷íûõ
òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ (â ñëîå 0—2 ñì)
Âîäíûå îáúåêòû è
ó÷àñòêè
Âíåøíèé âèä ãðóíòîâ Eh, ìÂ
Ñîðã,
ã/äì3
Ñëã,
%Ñîðã
CH4,
ìë/äì3
Íàêîïèòåëü ÀÖÁÊ
öåíòð 1 ×åðíûé ãàçèðóþùèé èë –90 23 10 110
öåíòð 2 ×åðíûé ïëîòíûé èë –100 21 6 26
ïðèáðåæüå ×åðíûé ãàçèðóþùèé èë –90 28 10 133
Óñòüå ð. Ñåðîâêè ×åðíàÿ âÿçêàÿ ìàññà –90 63 6 10,1
Ðåêà ßãîðáà ó
ÔÌÊ
Ãðóáîäåòðèòíûé ãàçèðóþ-
ùèé èë
–5 54 8 156
Îòñòîéíèê ÃÐÝÑ
1 Ñåðûé äåòðèòíûé èë 20 16 22 55
2 ×åðíûé èë –90 12 17 4,5
[8, 14], îäíàêî èñòî÷íèê è ñîñòàâ ïîñòóïàþùèõ â êàæäóþ èç íèõ çàãðÿçíå-
íèé âåñüìà ðàçëè÷íû.
Íåáîëüøàÿ ìåëêîâîäíàÿ ð. Ñåðîâêà ñëóæèò ñáðîñíûì êîëëåêòîðîì ðàç-
íîîáðàçíûõ îòõîäîâ ×åðåïîâåöêîãî ìåòàëëóðãè÷åñêîãî êîìáèíàòà, ñðåäè
êîòîðûõ èìåþòñÿ êàê ñîåäèíåíèÿ òåõíè÷åñêîãî ïðîèçâîäñòâà, â òîì ÷èñëå
áèòóìîèäû è íåôòåïðîäóêòû, òàê è ëàáèëüíûå ÎÂ. Åå îñàäêè ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ÷åðíóþ ìàññó ñ ðåçêèì çàïàõîì, ãäå êîíöåíòðàöèÿ ñóëüôàòîâ äîñòè-
ãàëà 100—900 ìã SO4
–2/äì3 [14], à ñîäåðæàíèå îáùåãî Ñîðã — 64 ìã Ñ/äì3
(ñì. òàáë. 2), ÷òî íàìíîãî âûøå, ÷åì â èëàõ ïðîäóêòèâíûõ âîäîåìîâ [6].
Áëàãîäàðÿ ïåðåìåøèâàíèþ âîä è ìàëîé ãëóáèíå ðåêè êîíöåíòðàöèÿ Î2 ó
äíà â ïåðèîä îòêðûòîé âîäû íå ïàäàëà íèæå 2,5—4 ìã/ë, îäíàêî Red/Ox
îñàäêîâ äàæå â ñàìîì ïîâåðõíîñòíîì ñëîå áûë âåñüìà íèçîê (ñì. òàáë. 2).
Ïîñëåäíåå, â ñî÷åòàíèè ñ îñîáåííîñòÿìè ñîñòàâà îðãàíî-ìèíåðàëüíîãî êîì-
ïëåêñà, áëàãîïðèÿòñòâóåò ôóíêöèîíèðîâàíèþ â íèõ àíàýðîáíîãî áàêòåðèî-
öåíîçà, è ðàñïàä ÎÂ â îñàäêàõ ð. Ñåðîâêè øåë â îñíîâíîì àíàýðîáíûì ïó-
òåì. Ïðè äîñòàòî÷íî ýíåðãè÷íîì ìåòàíîãåíåçå ïðåîáëàäàëè ïðîöåññû ñóëü-
ôàòðåäóêöèè (ñì. òàáë. 3), êîòîðûå èìåþò ýíåðãåòè÷åñêîå ïðåèìóùåñòâî
(ïðè äîñòóïíîñòè ñóëüôàòîâ) â êîíêóðåíöèè çà ëàáèëüíûå ÎÂ.
Íà ð. ßãîðáå áûë îáñëåäîâàí ó÷àñòîê ñáðîñà ñòîêîâ ôàíåðíî-ìåáåëüíîãî
êîìáèíàòà, ïðèâíîñÿùèõ ôåíîëû, ñìîëû è áîëüøîå êîëè÷åñòâî äðåâåñíûõ
îòõîäîâ. Áëàãîäàðÿ ïåðåìåøèâàíèþ âîä ñîäåðæàíèå Î2 ó äíà ñîñòàâëÿëî â
ïåðèîä íàáëþäåíèé 4—5 ìã/ë, íî óæå ïîâåðõíîñòíûå ñëîè ãðóáîäåòðèòíîé
ìàññû îñàäêîâ îáëàäàëè âîññòàíîâëåííûìè ñâîéñòâàìè (ñì. òàáë. 2). Ñî÷åòà-
íèå óñëîâèé — îáåñïå÷åííîñòü Ñîðã, ïðèòîê Î2 è íèçêèé Red/Ox — ñïîñîá-
ñòâîâàëî àêòèâíîìó ôóíêöèîíèðîâàíèþ â ÄÎ âñåãî ñëîæíîãî ìèêðîáíîãî
61
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
3. Èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññîâ äåñòðóêöèè ÎÂ â ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ äîííûõ
îñàäêîâ ðàçëè÷íûõ ÒÂÎ
Âîäíûå îáúåêòû è
ó÷àñòêè
Äàýð Äàí ÌÃ, 0—2 ñì ÎÌ, 0—1 ñì ÑÐ, 0—2 ñì
ã Ñ/(ì2·ñóò) ìë ÑÍ4 (ìã S)/(äì3·ñóò)
Íàêîïèòåëü ÀÖÁÊ
öåíòð 1 0 0,14 41 0 6,7
öåíòð 2 0 0,18 5,6 0 24
ïðèáðåæüå 0,05 0,22 40 0 2,9
Óñòüå ð. Ñåðîâêè 0,04 0,12 16 0,5 62*
Ðåêà ßãîðáà ó ÔÌÊ 0,17 0,14 24 6,9 0,07
Îòñòîéíèê ÊÃÐÝÑ
1 0,22 0,18 5,6 2,2 0,21
2 0,05 0,34 0,5 — 3,5
Ï ð è ì å ÷ à í è å. Äàýð — àýðîáíàÿ ìèíåðàëèçàöèÿ; Äàí — àíàýðîáíûé ðàñïàä ïî âûäåëåíèþ
ÑÎ2; ÌÃ — ìåòàíîãåíåç; ÌÎ — îêèñëåíèå ÑÍ4; ÑÐ — ñóëüôàòðåäóêöèÿ; * ïî äàííûì [14].
ñîîáùåñòâà. Äåñòðóêöèÿ Πïðîòåêàëà çäåñü çà ñ÷åò êàê àýðîáíûõ, òàê è
àíàýðîáíûõ ïðîöåññîâ. Ïðè÷åì îñîáàÿ ðîëü â íèõ ïðèíàäëåæàëà îòäåëüíûì
çâåíüÿì öèêëà ìåòàíà, èíòåíñèâíîñòü æå ñóëüôàòðåäóêöèè îêàçàëàñü î÷åíü
íèçêîé (ñì. òàáë. 3).
Îòñòîéíèê Êîñòðîìñêîé ÃÐÝÑ, ïðèíèìàþùèé ðàçíîêà÷åñòâåííûå îò-
õîäû, èìååò çîíû ñ ðàçëè÷íûìè õàðàêòåðèñòèêàìè ãðóíòîâ [10]. Íà ó÷àñòêå
âëèÿíèÿ áûòîâûõ ñòî÷íûõ âîä ñôîðìèðîâàëèñü áîãàòûå Ñóñâ è íàñûùåííûå
ìåòàíîì èëû, ïîâåðõíîñòíûå ñëîè êîòîðûõ îáëàäàþò ñëàáîîêèñëåííûìè
ñâîéñòâàìè. Â çîíå ìàññèðîâàííîãî ïîñòóïëåíèÿ òåõíîãåííûõ îòõîäîâ, ñî-
äåðæàùèõ íåôòåïðîòóêòû, êèñëîòû, ñóëüôàòû, íàõîäÿòñÿ ÷åðíûå âîññòà-
íîâëåííûå îòëîæåíèè (ñì. òàáë. 2), ãäå êîíöåíòðàöèÿ ñóëüôàò-èîíîâ ñîñòàâ-
ëÿëà 25—80 ìã SO4
–2/äì3. Èññëåäîâàíèÿ èíòåíñèâíîñòè ìèêðîáíîé äåñò-
ðóêöèè íà ýòèõ ó÷àñòêàõ âûÿâèëè ñóùåñòâåííûå ðàçëè÷èÿ. Íà ïåðâîì èç
íèõ àêòèâíî ïðîòåêàëè êàê àýðîáíûå, òàê è àíàýðîáíûå ïðîöåññû óòèëèçà-
öèè Πñ ïðåîáëàäàíèåì ìåòàíîãåíåçà. Íà âòîðîì — ðàñïàä îðãàíè÷åñêîãî
âåùåñòâà îñóùåñòâëÿëñÿ òîëüêî àíàýðîáíûì áàêòåðèàëüíûì ñîîáùåñòâîì,
è çäåñü ïðåîáëàäàëè ïðîöåññû ñóëüôàòðåäóêöèè (ñì. òàáë. 3).
Ïðè òðàäèöèîííîé îöåíêå îáùåé äåñòðóêöèè ÎÂ â èëàõ ïî âûäåëåíèþ
èìè ÑÎ2 ïðîèñõîäèò çàíèæåíèå ðåçóëüòàòîâ èç-çà ðåàññèìèëÿöèè ìåòàáî-
ëè÷åñêîé óãëåêèñëîòû äðóãèìè ãðóïïàìè áàêòåðèé [5]. Äëÿ áîëåå ïîëíîãî
ïðåäñòàâëåíèÿ î ìàñøòàáàõ äåñòðóêöèè è î ñîîòíîøåíèè îòäåëüíûõ åå çâå-
íüåâ â îñàäêàõ ÒÂÎ áûëè âûïîëíåíû ðàñ÷åòû ðàñõîäà Ñîðã ïðè ìåòàíîãåíå-
çå è ñóëüôàòðåäóêöèè. Îíè âåëèñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ
óðàâíåíèé [2, 15] ïî èìåþùèìñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì. Ïîñêîëüêó
ðåàññèìèëÿöèÿ ÑÎ2 çà ñ÷åò ìåòàíîãåíåçà èäåò ëèøü ïðè àâòîòðîôíîì îáðà-
çîâàíèè ÑÍ4, ñîñòàâëÿþùåãî â áîëüøèíñòâå âîäîåìîâ ïîëîâèíó îò îáùåãî
[1], â îêîí÷àòåëüíûå ðàñ÷åòû äåñòðóêöèè Πäîáàâëÿëîñü 50% îò âåëè÷èíû
ðàñõîäà Ñîðã íà ìåòàíîãåíåç.
Îáñëåäîâàííûå ÒÂÎ ïî èìåþùèìñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèì õàðàêòåðèñòè-
êàì âîä è ÄÎ ìîæíî ðàçäåëèòü íà ñëàáîòîêñè÷íûå è âûñîêîòîêñè÷íûå. Ê
ïåðâûì îòíåñåíû: ð. ßãîðáà ó ÔÌÊ, îòñòîéíèê ÊÃÐÝÑ (1) è çîíà âîäî-
åìà-íàêîïèòåëÿ ÀÖÁÊ ñ «ìîëîäûìè» èëàìè, êî âòîðûì — ð. Ñåðîâêà, îò-
ñòîéíèê ÊÃÐÝÑ (2) è çîíà âîäîåìà-íàêîïèòåëÿ ÀÖÁÊ ñî «ñòàðûìè» èëàìè
[7, 9]. Âî âñåõ èç íèõ øåë ìîùíûé àíàýðîáíûé ðàñïàä ÎÂ ñ äîìèíèðîâàíè-
åì ìåòàíîãåíåçà — äî 76—84%. Îäíàêî â îñàäêàõ âûñîêîòîêñè÷íûõ ÒÂÎ,
áîãàòûõ ñóëüôàòñîäåðæàùèìè îòõîäàìè, ðåãèñòðèðîâàëàñü âåñüìà èíòåí-
ñèâíàÿ ñóëüôàòðåäóêöèÿ, ñîñòàâëÿþùàÿ 11—15% ñóììàðíîé èëîâîé äåñò-
ðóêöèè (ðèñóíîê).
Çàêëþ÷åíèå
Òàêèì îáðàçîì, ñòðóêòóðà áàêòåðèàëüíûõ ñîîáùåñòâ äîííûõ îñàäêîâ òåõíî-
ãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ âåñüìà îòëè÷àåòñÿ îò èëîâûõ ñîîáùåñòâ äðóãèõ âîäî-
åìîâ, â ïåðâóþ î÷åðåäü âûñîêîé ÷èñëåííîñòüþ àíàýðîáîâ — ìåòàíîãåíîâ è ñó-
ëüôàòðåäóêòîðîâ. Òàêàÿ ñòðóêòóðà áàêòåðèîáåíòîñà ÒÂÎ è îñîáåííîñòè åãî
ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îáóñëîâëåíû ñîñòàâîì îðãàíè÷åñêîãî êîìïëåêñà ÄÎ è
Red/Ox-óñëîâèÿìè.  ðåçóëüòàòå ðàñïàä îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èäåò çäåñü
62
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
ïðàêòè÷åñêè èñêëþ÷èòåëüíî çà ñ÷åò àíàýðîáíûõ ïðîöåññîâ, à â îñàäêàõ ÒÂÎ íà-
êàïëèâàþòñÿ òîêñè÷íûå ïðîäóêòû ìèêðîáíîãî ìåòàáîëèçìà.
**
Âèÿâëåíî îñîáëèâîñò³ äåñòðóêö³¿ îðãàí³÷íî¿ ðå÷îâèíè â äîííèõ îñàäàõ òåõíîãåí-
íèõ âîäíèõ îá’ºêò³â. Ïîêàçàíî, ùî ðîçïàä Ñîðã â íèõ â³äáóâàºòüñÿ çäåá³ëüøîãî àíà-
åðîáíèì øëÿõîì çà çíà÷íî¿ ó÷àñò³ ïðîöåñ³â ìåòàíîãåíåçó òà ñóëüôàòðåäóêö³¿.
**
Patterns of organic substance destruction in bottom sediments of artificial water objects
have been distinguished. It is shown that Corg decay occurs anaerobically and is associated
with processes of methanogenesis and sulphate reduction.
**
1. Áåëÿåâ Ñ.Ñ., Ëåáåäåâ Â.Ñ., Ëàóðèíàâè÷óñ Ê.Ñ. Ñîâðåìåííîå ìèêðîáèîëî-
ãè÷åñêîå îáðàçîâàíèå ìåòàíà â ïðåñíûõ îçåðàõ Ìàðèéñêîé ÀÑÑÐ //
Ãåîõèìèÿ. — 1979. — ¹ 6. — Ñ. 933—940.
2. Áåëÿåâ Ñ.Ñ., Ëåèí À.Þ., Èâàíîâ Ì.Â. Ðîëü ìåòàíîîáðàçóþùèõ è ñóëüôàò-
ðåäóöèðóþùèõ áàêòåðèé â ïðîöåññàõ äåñòðóêöèè îðãàíè÷åñêîãî âåùå-
ñòâà // Òàì æå. — 1981. — ¹ 3. — Ñ. 437—445.
3. Äçþáàí À.Í. Îïðåäåëåíèå äåñòðóêöèè îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà â äîí-
íûõ îòëîæåíèÿõ âîäîåìîâ // Ãèäðîáèîë. æóðí. — 1987. — Ò. 23, ¹ 2. —
Ñ. 30—35.
4. Äçþáàí À.Í. Âëèÿíèå ð. Òðóáåæ íà ìèêðîáèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû â îç.
Ïëåùååâî // Ôàêòîðû è ïðîöåññû ýâòðîôèêàöèè îçåðà Ïëåùååâî. —
ßðîñëàâëü: Èçä-âî ßðîñëàâ. óí-òà, 1992. — Ñ. 144—161.
63
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
Ñîîòíîøåíèå ïîòîêîâ äåñòðóêöèè îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà â îñàäêàõ òåõíîãåííûõ âîäíûõ îáúåêòîâ
ðàçíîãî óðîâíÿ òîêñè÷íîñòè (à — ñëàáîòîêñè÷íûå, á — âûñîêîòîêñè÷íûå), ìã Ñ/(ì2·ñóò): 1 — àýðîá-
íàÿ äåñòðóêöèÿ; 2 — àíàýðîáíàÿ äåñòðóêöèÿ (ïî ÑÎ2); 3 — ìåòàíîãåíåç; 4 — ñóëüôàòðåäóêöèÿ. Öèô-
ðû âíèçó äèàãðàìì — ñðåäíÿÿ âåëè÷èíà îáùåé äåñòðóêöèè ÎÂ.
5. Äçþáàí À.Í. Ìèêðîáèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû êðóãîâîðîòà îðãàíè÷åñêî-
ãî âåùåñòâà â äîííûõ îòëîæåíèÿõ âîäîõðàíèëèù Âîëæñêî-Êàìñêîãî êà-
ñêàäà // Âîä. ðåñóðñû. — 1999. — Ò. 26, ¹ 4. — Ñ. 262—271.
6. Äçþáàí À.Í. Èíòåíñèâíîñòü ìèêðîáèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ êðóãîâîðî-
òà ìåòàíà â ðàçíîòèïíûõ îçåðàõ Ïðèáàëòèêè // Ìèêðîáèîëîãèÿ. —
2002. — Ò. 71, ¹ 1. — Ñ. 111—118.
7. Äçþáàí À.Í. Áàêòåðèîïëàíêòîí è áàêòåðèîáåíòîñ íåêîòîðûõ ïðèïîé-
ìåííûõ îçåð íèçîâüÿ ðåêè Àìóð // Òàì æå. — ¹ 4. — Ñ. 550—557.
8. Äçþáàí À.Í. Áàêòåðèîáåíòîñ âîäîõðàíèëèù Âåðõíåé Âîëãè êàê ïîêàçà-
òåëü ýêîëîãè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ âîäîåìîâ // Âîä. ðåñóðñû. — 2003. —
Ò. 30, ¹ 6. — Ñ. 742—749.
9. Äçþáàí À.Í. Ìèêðîáèîëîãè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà äîííûõ îòëîæåíèé
Âåðõíåé Âîëãè â óñëîâèÿõ àíòðîïîãåííîãî âîçäåéñòâèÿ // Áèîëîãèÿ
âíóòð. âîä. — 2006. — ¹ 1. — Ñ. 16—23.
10. Äçþáàí À.Í., Êîñîëàïîâ Ä.Á., Êóçíåöîâà È.À. Ìèêðîáèîëîãè÷åñêèå ïðî-
öåññû â Ãîðüêîâñêîì âîäîõðàíèëèùå // Âîä. ðåñóðñû. — 2001. — Ò. 28,
¹ 1. — Ñ. 47—57.
11. Äçþáàí À.Í., Êîñîëàïîâ Ä.Á., Êóçíåöîâà È.À. Ìèêðîáèîëîãè÷åñêèå ïðî-
öåññû â äîííûõ îòëîæåíèÿõ Ðûáèíñêîãî âîäîõðàíèëèùà è îç. Ïëåùåå-
âî êàê ôàêòîð ôîðìèðîâàíèÿ êà÷åñòâà âîäíîé ñðåäû // Ãèäðîáèîë.
æóðí. — 2005. — Ò. 41, ¹ 4. — Ñ. 82—87.
12. Êóçíåöîâ Ñ.È., Äóáèíèíà Ã.À. Ìåòîäû èçó÷åíèÿ âîäíûõ ìèêðîîðãàíèç-
ìîâ. — Ì.: Íàóêà, 1989. — 286 ñ.
13. Ðîìàíåíêî Â.È. Ìèêðîáèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîäóêöèè è äåñòðóê-
öèè îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà âî âíóòðåííèõ âîäîåìàõ. — Ë.: Íàóêà, 1985.
— 295 ñ.
14. Ðîìàíåíêî Â.È., Çàõàðîâà Ë.È., Ðîìàíåíêî Â.À. è äð. Îöåíêà êà÷åñòâà
âîäû ïî ìèêðîáèîëîãè÷åñêèì ïîêàçàòåëÿì â Ðûáèíñêîì âîäîõðàíèëè-
ùå ó ã. ×åðåïîâöà // Âëèÿíèå ñòîêîâ ×ÏÓ íà ýêîëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå
Ðûáèíñêîãî âîäîõðàíèëèùà. — Ðûáèíñê, 1990. — Ñ. 24—41.
15. Adams D.D., van Eck G.Th. Biogeochemical cycling of organic carbon in the
sediments of the Grote Rug reservoir // Arch. Hydrobiol. Ergebn. Limnol. —
1988. — Vol. 31. — S. 319—330.
16. Dzyuban A., Kopylov A., Kosolapov D. et al. Effect of industrial-sanitary sava-
ge on benthic microbial communities in the Upper Volga (Russia) // Partner-
ships for the Environment: Science, Education and Policy. SETAC 17th Annu.
Meeting, 17—21 Nov. 1996. — Washington: SETAC, 1996. — Ð. 303—304.
17. Topp E., Knowles R. Nitrapyrin inhibits the obligate methylotrophs Methylo-
sinus trichosporium and Methylococcus capsulatus// FEMS Microbiol. Let-
ters. — 1982. — Vol. 14, N 1. — P. 47—49.
Èíñòèòóò áèîëîãèè âíóòðåííèõ âîä ÐÀÍ, Áîðîê Ïîñòóïèëà 12.03.11
64
Âîäíàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80719 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0375-8990 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:19:39Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут гідробіології НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дзюбан, А.Н. 2015-04-23T18:20:34Z 2015-04-23T18:20:34Z 2011 Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов / А.Н. Дзюбан // Гидробиологический журнал. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 58-64. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0375-8990 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80719 574.587(285.2):579 Выявлены особенности деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов. Показано, что распад Сорг в них происходит преимущественно анаэробным путем при значительном участии процессов метаногенеза и сульфатредукции. Виявлено особливості деструкції органічної речовини в донних осадах техногенних водних об’єктів. Показано, що розпад Сорг в них відбувається здебільшого анаеробним шляхом за значної участі процесів метаногенезу та сульфатредукції. Patterns of organic substance destruction in bottom sediments of artificial water objects have been distinguished. It is shown that Corg decay occurs anaerobically and is associated with processes of methanogenesis and sulphate reduction. ru Інститут гідробіології НАН України Гидробиологический журнал Водная микробиология Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов Article published earlier |
| spellingShingle | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов Дзюбан, А.Н. Водная микробиология |
| title | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| title_full | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| title_fullStr | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| title_full_unstemmed | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| title_short | Микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| title_sort | микробиологические процессы деструкции органического вещества в донных осадках техногенных водных объектов |
| topic | Водная микробиология |
| topic_facet | Водная микробиология |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80719 |
| work_keys_str_mv | AT dzûbanan mikrobiologičeskieprocessydestrukciiorganičeskogoveŝestvavdonnyhosadkahtehnogennyhvodnyhobʺektov |