Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Происхождение и распространение озер Онон-Керуленской группы 6
1.2. Формирование условий среды обитания микроорганизмов
1.2.1 .Формирование природной воды 8
1.2.2. Донные осадки как среда обитания микроорганизмов 12
1.2.3. Вертикальная стратификация ОВ и биогенных элементов в осадках озер... 15
1.2.4. Сезонные изменения условий среды обитания микроорганизмов І 7
1.2.5. Межгодовые изменения условий среды обитания микроорганизмов 19
1.3. Микрозональная теория строения иловых озерных отложений 21
1.4. Основные этапы продукции и деструкции ОВ микроорганизмами
1.4.1. Продукция ОВ в содово-соленых озерах 25
1.4.2. Начальные этапы разложения ОВ 29
1.4.3. Деструкция ОВ в анаэробных условиях 31
1.4.3.1. Основные этапы кислотогенной фазы 31
1.4.3.2. Терминальный этап разложения ОВ 35
1.5. Разнообразие трофических связей в микробном сообществе 40
1.6. Физическая кооперация в микробном сообществе 47
1 Л. Геохимическая роль микроорганизмов х 50
1.8. Заключение обзора литературы 54
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования 55
2.2. Методы отбора проб 61
2.3. Методы исследования среды обитания 62
2.4. Методы учета численности бактерий 62
2.5. Методы определения скорости микробных процессов 65
2.6. Методы исследования экофизиологических характеристик 67
2.7. Статистические методы 68
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Физико-химические условия среды обитания микроорганизмов 70
3.2. Сезонные и межгодовые изменения условий среды 75
3.3. Сезонная и межгодовая динамика развития микробного сообщества У2
3.4. Структура микробного сообщества озер Онон-Керуленской группы 95
3.4.1 .Вертикальная стратификация ОВ и биополимеров є осадках озер 96
3.4.2. Сезонные изменения кислотности среды, минерализации и сульфат-ионов по горизонтам в осадках озер Онон-Керуленской группы 98
3.4.3.Сезонные колебания численности бактерий - деструкторов по горизонтам 103
3.5. Скорости микробных процессов ОВ в донных осадках содово-соленых озер
Онон-Керулепской группы 106
3.6. Характеристика роста накопительных и чистых культур содово-соленых озер
3.6.1. Разнообразие гало&пкалофильных микроорганизмов 114
3.6.2. Влияние рН и NaCl па рост культур 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12ч
ВЫВОДЫ 125
ЛИТЕРАТУРА 126
ПРИЛОЖР;НИЯ 140
- Донные осадки как среда обитания микроорганизмов
- Объекты исследования
- Сезонные изменения кислотности среды, минерализации и сульфат-ионов по горизонтам в осадках озер Онон-Керуленской группы
Введение к работе
Интерес к экстремофильным бактериям в последние годы исключительно высок с точки зрения их биологической уникальности (Woese et al, 1990; Заварзин, 1993) и использования в биотехнологии (Extremophiles, 1998; Гончиков, Намсараев, 2000). Они обитают в самых разных условиях среды (Prasad et al, 1997). В природе встречаются немало биотопов, в которых экстремальные условия сочетаются и тогда в них развиваются комбинированные по виду и степени экстремофильности микроорганизмы. Одним из таких мест обитания являются содово-соленые озера, где высокие значения рН и минерализации обуславливают развитие галоалкалофильных микроорганизмов. Микробное сообщество в этих водоемах подвергается действию крайней щелочности и осмотическому стрессу. При этом они характеризуются высокой продуктивностью (10 г С/м -сут), за счет деятельности преимущественно цианобактерий (Дубинин и др., 1995; Герасименко и др., 1999), а также аноксигенных фототрофных бактерий как вторичных продуцентов (Заварзин, Жилипа, 2000; Горленко, Брянцева, 2003). Деструкция органического вещества (ОВ) в этих водоемах идет до полного его разложения (Заварзин и др., 1999). При этом главная роль в биогеохимических процессах в содовых озерах принадлежит серному циклу, в котором активные процессы обусловлены сульфатредукцией, а окислительную часть проводят главным образом фототрофные анаэробы (Исаченко, 1951; Заварзин и др.,^996; Горленко и др., 1999; Брянцева, 2000).
Изучение функционального и филогенетического разнообразия алкалофильных прокариот в содовых озерах было инициировано гипотезой Г.А.Заварзина о том, что микробные сообщества содовых водоемов могут рассматриваться как реликтовые и, возможно могли являться центрами микробного биоразнообразия (Заварзин, 1993). Исследования ряда гиперсоленых содовых озер Кении, Египта, Северного Казахстана, Монголии, а также среднеминерализованных озер Северной Америки, Тывы и Забайкалья показали, что "микробный пейзаж" чрезвычайно богат и разнообразен (Tindall,
л 1988; Заварзин и др., 1999). Среди них выявлены основные представители функциональных ключевых групп трофической цепи, которые составили новые роды и виды цианобактерий (Герасименко и др., 1996), аноксигенных фототрофных бактерий (Gorlenko, 1997; Брянцева, 2000), спорообразующих бацилл (Yomoto, 1998; Жилина, 2001), диссипотрофов (Zhilina et al, '996; Турова и др., 1999), ацетогенов (Zhilina, Zavarzin, 1994), сульфатредукторов (Кевбрин и др., 1999; Пикута и др., 1997), метилотрофов (Doronina et al, 2003) и метанотрофов (Калюжная и др., 1999; Троценко, Хмеленина, 2002).
На территории Забайкалья и Северо-Восточной Монголии выявлено около 800 соленых озер с разным гидрологическим и гидрохимическим режимом. Самая крупная группа - Онон-Керулеиская - насчитывает приблизительно 500 водоемов (Экосистемы Монголии, 1995; Дзюба и др., 1997). Ранее проведенные исследования показали, что в этих озерах активно функционирует галоалкалофильное микробное сообщество (Заварзин, 1997; Бархутова и др., 1999). Известно, что мелководные водоемы характеризуются ярко выраженными сезонными колебаниями условий среды. Непостоянный водный режим, значительные перепады температуры и минерализации воды в течение года могут существенно влиять на деятельность микроорганизмов и их разнообразие.
В озерах Онон-Керуленской группы проведены исследования по функциональному и филогенетическому разнообразию микроорганизмов в период вегетации (Gorlenko, 1997; Горленко и др., 1999; Намсараев и др., 1999; Брянцева, 2000; Троценко и др., 2003).
На данный момент влияние сезонных и межгодовых изменений условий среды на деятельность микробного сообщества в этих озерах практически не изучено.
Цель исследования: изучить влияние сезонных и межгодовых изменений условий среды на активность бактерий деструкторов ОВ в донных осадках содово-соленых озер Онон-Керуленской группы.
Основные задачи исследования:
Изучить сезонные и межгодовые колебания основных физико-химических параметров среды в воде озер Онон-Керуленской группы (температуры, минерализации, ионного состава воды).
Определить численность различных физиологических групп бактерий в осадках озер в разные сезоны года (протеолитиков, амилолитиков, целлюлолитиков, липолитиков и сульфатредукторов).
Определить сезонную и межгодовую динамику скорости микробных процессов деструкции ОВ в содово-соленых озерах.
Изучить вертикальную стратификацию физико-химических показателей, биополимеров (целлюлозы, белка, общего углевода) и численности бактерий в осадках озер.
Выделить накопительные и чистые культуры липолитиков и протеолитиков, изучить их физиологические свойства.
Исследования сезонных и межгодовых изменений физико-химических параметров воды и активности бактерий деструкторов ОВ в содово-соленых озерах показали, что смена бактериальных процессов в осадках определяется комплексом сезонных изменений условий среды: температуры, концентрации и компонентного состава ОВ, минерализации и ионного состава воды. Количественная оценка деятельности микроорганизмов в высокоминерализованных озерах показала, что численность и активность микроорганизмов зависит от концентрации С„рі-(органического углерода) и биополимеров и основным терминальным процессом деструкции ОВ является сульфатредукция.Результаты исследований физико-химических показателей и изучения геохимической деятельности галоалкалофильных бактерий могут быть использованы для бальнеологической характеристики содово-соленых озер. Галоалкалофильные микроорганизмы, способные развиваться в широком диапазоне физико-химических параметров, могут быть использованы в биотехнологии. Полученные результаты могут быть применены для планирования и проведения природоохранных мероприятий в районах содово-соленых озер.
Донные осадки как среда обитания микроорганизмов
Донные осадки озер представляют собой специфическую среду обитания микроорганизмов. С одной стороны, по своей физической структуре осадки приближаются к почвам, поскольку основным их компонентом является твердая органоминеральная фаза. С другой стороны, донные осадки находятся в неразрывной связи с водной толщей озера.
Четкой классификации осадков до сих пор не существует. Получившая наибольшее распространение система Лундквиста в многочислен, ІЬІХ модификациях носит описательный характер (Lundqvist, 1927; Кузнецов, 1970). В ее основу положены размер минеральных частиц, содержание ОВ и визуальные особенности ила. Важным критерием этой системы является разделение осадков на сильно минерализованные и слабо минерализованные. В зависимости от преобладающего состава осадков выделяют глинистые, песчаные, торфянистые, диатомовые и др илы.
Иловые отложения озер пустынно-степной зоны на основе закона горизонтальной зональности В.В.Алабышев делит на 2 группы: 1) соленые озера с мощными отложениями органических черных и серо-черных лечебных грязей, богатых сернистым железом и 2) соленые озера, где отложения минеральных солей могут превалировать и даже подавлять отложения органических соединений (самосадочные озера). Мощность донных отложений может достигать нескольких метров (Алабышев, 1932; Кузнецов, 1970). Зачастую, как в озерах Кулундинской степи, среди черных горизомов минеральных грязей встречаются прослойки из кристаллов мирабилита.
Основными источниками ОВ в этих водоемах является фитопланктон и прибрежная растительность (Заварзин, 1999). В водной толще и на поверхности осадков развиваются водные и бентосные водоросли и циано-бактерки. Неразложившееся ОВ в водной толще оседает на дно водоемов и подвергается дальнейшей деструкции бентосными микроорганизмами и бактериями осадков. В основном сюда поступают трудногидролизуемое ОВ. Анализ иловых отложений по схеме Ваксмана показал, что в озерах различного типа достаточно стабильный компонентный состав (Кузнецов, 1970). В пересчете на ОВ сахара и гем и целлюлоза составляют около 10-14%, клетчатка - около 7-7,5%, воск и битум -6-8%, общий азот 3,7-4,5%, экстрактивные вещества -5,9-22,6%, а остальное ОВ состоит из трудно разрушаемого микроорганизмами лигниногумусового комплекса.
Существуют различия в структуре ОВ между осадками центральной и прибрежной части озера. В центральной части ОВ в основном имеет автохтонное происхождение. В прибрежные осадки - наряду с автохтонной органикой (ОВ фитопланктона) поступает аллохтонное ОВ (ОВ прибрежной растительности и водорастворимых фракций почвенного гумуса) с наземным стоком. Наличие аллохтонного ОВ увеличивает поступление в осадки полимеров. Так, содержание целлюлозы в наземных растениях составляет 11-84%, в то время как для фитопланктона этот показатель не превышает 11% (Манская, Дроздова, 1964).
ОВ в осадках содово-соленых озер Забайкалья распределены неравномерно. Их содержание варьирует от 0,02 до 4,50% сухого остатка (Кулырова, 1999; Банзаракцаева, 2002). Компоненты ОВ, такие как углеводы и целлюлоза, составляли 0,01-0,8% и 0,002-0,28% на сухое вещество соответственно (Кулырова, 1999). Максимальные значения ОВ выявлены в лагунах и прибрежных районах водоемов, где оседает наибольшее количество органической массы.
От доступности доноров и акцепторов электрона растворенных биогенных элементов зависит активность микроорганизмов. Важнейшим биологическим акцептором является Ог. Аэробное окисление ОВ в осадках происходит во время циркуляции воды и при ее ветровом перемешивании. Прибрежные осадки подвергаются более интенсивному и продолжительному воздействию кислородсодержащих вод, чем в центральных частях водоем і з.
Активные деструкционные процессы в мелководных водоемах в теплую безветренную погоду обуславливают образование анаэробных условий в 2-3 мм от поверхности осадка (Заварзин, Жилина, 2000). При интенсивном потреблении Ог в первую очередь начинаются процессы восстановления нитрата, а затем практически одновременно происходят редукция SOf", Мп4+ и Fe3+ (Swerts et al, 1991; Peters, Conrad, 1996). Соответственно, возрастает содержание таких восстановленных продуктов как аммоний, S , Мп"т и Гс"+.
В мелководных содово-соленых озерах важная роль принадлежит источнику поступления фосфатов. Фосфор связан с развитием жизни в водоемах, и от его подвижности и способности перехода из иловых отложений в воду в значительной мере зависит и биологическая продуктивность самого водоема. В содовых озерах Африки отмечалось высокое содержание фосфатов -десятки миллиграмм в литре (Заварзин, Жилина, 2000). В осадках содово-соленых озер Забайкалья содержание Р колебалось от 0,0001 до 0,14 г/г. Максимальное количество этого элемента отмечалось в осадках озер Сульфатное, Нижнее Белое и Горбунка (Горлепко и др., 1999).
Кремний, осаждаясь из водной толщи в осадки, аккумулируется в виде кварца, вторичных минералов и глины. Содержание его в озерах Забайкалья изменялось от 0,2 до 0,4 г/г. Концентрация других элементов в осадках содово-соленых озер Забайкалья варьировали в следующих пределах: Mg - 0,001-0,02 г/г, Na - 0,01-0,04 г/г, свободной серы - 0,0001-0,005 г/г, К - 0,01-0,04 г/г (Кулырова, 1999).
Объекты исследования
Микробиологические и гидрохимические исследования проведены с 1999 по 2002 годы в 13 содово-соленых озерах Онон-Керуленской группы. Озеро Дабас-нур (Ононский район, Читинской области), Борзинское, Бабье, Цаган-нор (Борзинский район, Читинской области), Хилганта, Горбунка (Агинский Бурятский автономный округ) расположены в долине реки Опон в пределах так называемого "района Торейских озер", представляющую собой неглубокую межгорную впадину депрессионного характера (Шамсутдинов, 1991). Озера Хотонтын-нуур, Баруун-Давст-нуур, Зуун-Давст-нуур, Шара-Бурдиин-нуур, Бага-нуур, Давсан-нур и Мунх-нуур (Дорнод аймаг, Монголия) сосредоточены южнее «района Торейских озер» вблизи г.Чойбалсан в долине реки Керулен (рис.2).
. Карта-схема расположения содово-соленых озер Онон-Керулепской группы: -населенные пункты; А,- места расположения озер: 1-Горбуика; 2- Хшіганта; 3- Дабас-нур; 4-Цаган-пор; 5- Борзинское; 6- Бабье; 7- Хотонтын - нуур; 8- Шара-Бурдиин-нуур; 9 - Мунх-нуур; 10- Баруун-Давст-нуур; 11- Зуун-Давст-иуур; 12- Бага-нуур;}3 - Даасааи-пуур.
Озера Хилганта находиться в 8 км на северо - восток от села Кункур. Форма озера круглая. Общая площадь акватории непостоянна в разные годы, и даже сезоны, и во многом зависит от климатических условий района (таблица 12). Дно озера блюдцеобразное, илистое. Берег вокруг озера пологий, с юго-восточной части образует небольшую обрывистость. Пляжи вокруг озера песчаные и на них выступают серого цвета солевые высулы толщиной до 2 см. Вода в озере соленая и прозрачная, бактериальные маты хорошо видны через водную толщу. Верхние горизонты иловых отложений черного і зета, переходят ниже в илы серого цвета. Поверхность ила покрыта цианобактериальным матом с хорошо выраженной слоистостью. Илы имеют маслянистую консистенцию, в колонке фиксируются разрывы газа и остатки
растительности. Описание колонок ила дано в таблице 4. Водно-солевое питание озеро получает за счет атмосферных осадков и вод поверх]юс-ного стока. С конца 1994 года наблюдается усыхание озера и уменьшение его акватории, связанное с длительной засухой (Будаева, 2003). В верхней части дна полузасохшего озера видны воронкообразные углубления округлой формы размером от 30 х 30 см до 60 х 60 см, связанные с выходом рассолов грунтовых вод. На поверхности ила повсеместно после засыхания образовывалась корка сухая содовая рапа толщиной до 1,0- 1,2 см. В воронках отмечалось скопление чистой соли, толщиной до 3 см. По краям озера наблюдались трещины высыхания шириной до 2-3 см. В периоды дождей и таяния снега озеро заполняется на короткое время талой водой.
Озеро Горбунка расположено в 12 км к северу от села Кункур. В отличие от других исследованных озер средняя глубина и общая площадь водного зеркала относительно стабильна. Озеро имеет овальную форму, блюдцеобразное дно, покрытое черным восстановленным илом. Черный ил до 15 - 20 см имеет маслянистую консистенцию с разрывами газа и растительными остатками, ниже - серый маслянистый ил без разрывов газа и растительности. Поверхность дна в прибрежной части покрыта циано-бактериальным матом. Берег вокруг озера пологий, с северо-западной стороны образует невысокую обрывистость и песчаный пляж. В засушливые периоды, в отличие от озера. лагуна засыхает. При этом на поверхности мата образуются высулы до 1,5 см. На юго-восточной стороне в озеро впадает небольшой пресный ручей. Цвет воды в водоеме зеленовато-коричневый, в лагуне - грязно-коричневый с запахом H2S. Местное население использует его как "дикий курорт".
Озеро Борзинское находится в 24 км к юго-западу от города Бортч, в пади Барун-Кондуй и ограничено с востока холмистыми увалами Давасу -Толгой, с запада плоскими сопками Хара-Ундур и Убур - Тологой. Котловина озера заполнена песчано-глинистыми постплиоценовыми отложениями, среди них встречается соленосная известковая глина, которая является глаипгм источником соленакопления в озере. Холмы и сопки сложены изверженными породами, среди которых преобладают базальты. Местность, примыкающая к озеру, и берега безлесные, покрыты скудной растительностью. Южный берег представляет слегка приподнятый пляж. Восточный и западный берега очень полого поднимаются над пляжем. Северный крутой берег сложен песком и обломками коренных пород. Берег озера в южной части сложен грубозернистым песком, в западной суглинком. Северная и восточная береговые части озера покрыты топким илом черного цвета. Озеро лежит в пониженной части замкнутой котловины. Форма его эллипсообразная, вытянутая с юго-запада на северо-восток, общая площадь непостоянна и меняется в зависимости от метеоусловий. Максимальная глубина озера 0,4-0,5 м. Дно озера покрыто синевато — черным илом, в котором залегают пласт рыхлого мирабилита до 1м. Ниже распространена вечная мерзлота. На берегу и на самом озере имеются гидролакколиты из кратеров, из которых временами вытекает жидкая грязь с резким запахом H2S. В период исследований местами по берегам озера наблюдались небольшие валы солей. Вода в озере прозрачная. Дно озера было покрыто слоем солей толщиной приблизительно 1-2 мм. Описание колонок ила донных отложений озера дано в таблице 3. Водносолевое питание озеро получает за счет вод поверхностного стока, атмосферных осадков и подземных вод, выходы которых обнаружены на дне озера. С южной части наблюдаются источники грунтовых вод. Кроме того, на берегу озера на расстоянии 200 м имеется скважина, вода из которой поступает в озеро. По химическому составу вода скважины относится к карбонатному типу, карбонатно-натриевому подтипу. С 1756 г. озеро Борзинское являлось источником добычи поваренной соли для населения Восточного Забайкалья (Власов, Филиппова, 1973). Но садка соли была нерегулярная.
Озеро Бабье находится в 14 км к юго-западу от г. Борзи. Котловина озера выполнена песчано-галечными и глинистыми отложениями. Берега озера пологие, северо-западные - заболоченные. Форма озера круглая, площадь и глубина его колеблется в зависимости от метеорологических условий. Дно озера покрыто циано-бактериальным матом, под которым залегает вязкий ил с запахом сероводорода (табл. 4). Мощность ила около 1,5 м. На глубине 60-80 см находится слой мирабилита, загрязненного песком и илом (Власов, Филиппова, 1973). Водносолевое питание озеро получает за счет вод поверхностного стока и атмосферных осадков. В засушливые периоды происходит садка поваренной соли.
Озеро Цаган-Нор расположено в 27 км к юго-западу от г. Борзи в котловине с пологими склонами. Форма озера слегка вытянутая. Изменения морфометрии и глубины озера по годам даны в таблице 12, Водный режим озера очень неустойчив и зависит от метеорологических условий. Дно озера местами покрыто однолетним циано-бактериальным матом, под которым имеется слой вязкого серого ила мощностью 40-60 см. Ниже ил становится вязким, с запахом сероводорода (табл. 4). Под слоем ила залегает пласт мирабилита, мощностью 70-80 см. На восточной стороне озера густо произрастает обыкновенный тростник. Водносолевое питание озеро получает за счет вод поверхностного стока, атмосферных осадков и воды ключа на северном склоне котловины.
Сезонные изменения кислотности среды, минерализации и сульфат-ионов по горизонтам в осадках озер Онон-Керуленской группы
Одним из важнейших абиотических факторов среды, влияющих на структуру микробного сообщества, является кислотность среды. Она может изменяться в зависимости от химического состава среды и подстилающих пород, так и от биологических процессов, протекающих в водоеме (фотосинтез, разложение ОВ).
Сезонные изменения рН среды в донных отложениях по горизонтам исследованы в озерах Борзинское, Дабас-нур и Бпбье в июле и ноябре 2002 года. Результаты показали, что значения рН среды изменялись в одном и том же озере, как по горизонтам, так и в зависимости от сезона года. Значения рН среды в осадках в начале ноября 2002 года находились в более щелочной области, чем в июле того же года, что указывало на более интенсивные деструкционные процессы в летних пробах (табл. 16). Различия кислотности среды в летних и осенних пробах донных отложений озера Борзинское составляли от 0,1 до 0,4 единиц, в озере Дабас-нур — от 0,12 до 1,06 единиц, в озере Бабье — от 0,04 до 1,0 единиц на разных горизонтах.
Исследование вертикальной динамики кислотности среды показало снижение значений рН в осенних пробах на горизонтах от 1-2 см до 5-6 см (оз. Борзинское и Бабье) и на горизонтах от 1-2 см до 7-8 см (оз.Дабас-нур), что указывает на протекание интенсивных биологических процессов. Значения рН варьировали на горизонтах от 1-2 см до 4-5 см от 9,72 до 9,79 (озеро Борзинское), от 7,10 до 8,45 (озеро Дабас-нур) и от 7,47 до 8,00 (озеро Бабье). В последующих горизонтах значения рН стабилизируются в пределах 9,80-9,87 (озеро Борзинское), 8,28-8,62 (озеро Дабас-нур) и 8,41-8,66 (озеро Бабье).
Значения кислотности среды в осадках по горизонтам в летних проиах исследуемых озер были ниже и составляли в озере Борзинское от 9,32 до 9,66, в озере Дабас-нур от 7,10 до 8,30, в озере Бабье - от 7,14 до 8,64. Низкие значения рН среды осадков летних проб, в отличие от осенних, обусловлены интенсивным разложением ОВ, поступающего в осадки водоемов. При поступлении легкодоступного ОВ деятельность гидролитических бактср пи активизируется, что обуславливает накопление кислых продуктов брожения ОВ, которые не могут быть быстро утилизированы терминальными группами микроорганизмов (Коцюрбенко и др., 1992; Yanet al, 1996).
В ноябрьских пробах, несмотря на поступление ОВ в виде прибрежгой растительности и отмершего фитопланктона значение рН среды повышается. Это обусловлено образованием солевых микрозон и снижением температуры среды до значений, действующих в совокупности как интибирующие факторы биологических процессов. Температура воды в этот период в озере Борзинское и Дабас-нур были 0С и +1С соответственно. В осенних пробах общая минерализация в водной вытяжке осадков значительно превышала их концентрацию в летних пробах. Общая минерализация по горизонтам в осадках озера Дабас-нур в осенних пробах варьировала от 22,2 г/л (0-1 см) до 6,25 г/л (10-11см), в летних - от 8,44 г/л (3-4см и 7-8см) до 6,62 г/л (2-Зсм). Всроят.ю, что в период замораживания воды произошло отложение солей. Особенно сильный контраст наблюдается на верхних горизонтах, в последующих - от горизонта 3-4 см до L0-I1 см различия в концентрации между летними и осенними пробами мало отличаются. В озере Борзинское общая минерализация в осадках проб за июль и ноябрь была менее контрастна, чем в осадках озера Дабас-нур. Возможно, это связано с более высокой минерализацией воды озера, что обуславливает частое осаждение солей из раствора: летом - при насыщении раствора, осенью - при охлаждении раствора.
Исследование вертикальной динамики рН среды и летних пробах показало изменения значений рН на меньшем интервале горизонтов, чем зимних. Значение рН среды в озере Борзинское изменялось от 9,45 на горизонте 0-1см до 9,40 на горизонте 3-4 см, в озере Дабас-нур - от 8,30 на горизонте 0-1 см до 7,16 на горизонте 4-5 см и Бабье - от 8,57 на горизонте 0-1 см до 7,95 на горизонте 4-5 см. В последующих горизонтах значения рН среды повышаются, что указывает на замедление деструкционных процессов ОВ.
В содово-соленых озерах основная часть ОВ на терминальных этапах используется для бактериального восстановления сульфатов (табл.27). Исследование содержание SO4 ионов в осадках по горизонтам в озерах Бабье, Дабас-нур и Борзинское показало, что летом концентрация SO4 " ионов была выше, чем в осенних пробах (табл. 17). Очевидно, это объясняется источниками поступления данного иона. Содержание SO4 ионов в воде содовых озер определяется окислением сульфитных минералов, разложением ОВ и деятельностью бактерий, активность которых наиболее высока в летнее вре:я. Причем максимальные концентрации S04 " ионов зафиксированы в подповерхностных горизонтах. Так, в озерах Хилганта и Борзинское на горизонте 3-4 см концентрация SO4 " ионов составила 206,0 мг/л и 163,0 мг/л соответственно, в озере Бабье на горизонте 2-3 см — 69,0 мг/л, в осадках озера Дабас-нур на горизонте 1-2 см - 73,0 мг/л. В последующих горизонтах концентрация SO4 - ионов была относительно стабильной. Высокие концентрации S04 " ионов в подповерхностных слоях в содово-соленых озерах Онон-Керуленской группы связаны с образованием солевых отложений в осадках. Исследователями отмечалось осаждение в данных озерах преимущественно таких солей как мирабилит (Na2SOjl0H2O), тенардит (Na2S04) и др. (Власов, Филиппова, 1973), которые могут быть источниками данного иона. При исследовании общей суммы солей по горизонтам высокие значения показаны на этих же горизонтах (табл.17).
Похожие диссертации на Сезонные и межгодовые изменения активности микроорганизмов высокоминерализованных содово-соленых озер онон-керуленской группы
